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除濕機外機冷凝器設(shè)計計算

除濕機外機冷凝器設(shè)計計算

作者:CEO 時間:2023-01-14

信息摘要:除濕機室外冷凝器換熱器設(shè)計計算一.冷凝器的種類冷凝器的任務(wù)是將壓縮機排出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑予以冷卻使之液化。也即使過熱蒸氣流經(jīng)冷凝器的放熱面,將其熱量傳遞給周圍介質(zhì)—水與空氣等,而其自身則被冷卻為飽和氣

除濕機外機冷凝器設(shè)計計算

(除濕機外機冷凝器設(shè)計計算)

  除濕機室外冷凝器換熱器設(shè)計計算

  一.冷凝器的種類

  冷凝器的任務(wù)是將壓縮機排出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑予以冷卻使之液化。也即使過熱蒸氣流經(jīng)冷凝器的放熱面,將其熱量傳遞給周圍介質(zhì)—水與空氣等,而其自身則被冷卻為飽和氣體,并進一步被冷卻為高壓液體,以便制冷劑在系統(tǒng)中循環(huán)使用。

  根據(jù)冷卻劑的不同種類,冷凝器可歸納為四類,即:水冷、空冷、水-空氣冷卻(即蒸發(fā)式和淋水式)以及靠制冷劑蒸發(fā)或其它工藝介質(zhì)進行冷卻的冷凝器。

  商用空調(diào)的冷凝器主要是水冷式和空冷式,除冷水機組以外,主要是空冷冷凝器。

  二.空冷冷凝器簡介

  空冷式冷凝器完全不需要冷凝水,而是利用空氣使氣態(tài)制冷劑冷凝。制冷劑在空冷式冷凝器中的傳熱過程和水冷式冷凝器相似,有降低過熱、冷凝和再冷三個主要階段。下圖給出氟利昂22氣體制冷劑通過冷凝排管時的狀態(tài)變化與冷卻用空氣的溫度變化。從圖中可以看出約90%傳熱負荷用來使制冷劑冷凝,冷凝段中制冷劑的溫度基本不變,圖中示出的溫降則是由于制冷劑經(jīng)過冷凝盤管時的流動阻力所造成。

  根據(jù)空氣流動發(fā)生的原因不同,空冷式冷凝器有對流式和強迫對流式之分,我們需要計算的即是強迫對流式。氣態(tài)制冷劑進入肋管內(nèi),冷凝液流出。借助于軸流風機或離心風機使空氣以2-3m/s的迎面速度橫掠肋管束,吸收管內(nèi)制冷劑放出的熱量。

  已知參數(shù)

  室外冷凝器(空冷)制冷量Φ0=W,蒸發(fā)溫度t0=7.2℃,管徑d0=9.52mm,管厚為0.36mm,肋片厚度δf=0.11mm,肋間距e=1.8mm,管間距s1=25mm,冷卻空氣進出口溫度t1=35℃,t2=43℃,肋片直徑df=21.65mm,h=6.065mm,空氣定壓比熱cp=1.005kJ/kg.k。

  解答:

  1.定冷凝器的熱負荷

  由公式Φk=φΦ0,φ由t0與tk查《實用制冷與空調(diào)工程手冊》(機械工業(yè)出版社)中圖確定,查圖得φ=1.22。一般的tk-t2=3~5℃,取tk-t2=5℃,則tk=43+5=48℃.則Φk=1.22×=14.64kw。

  2.算冷卻空氣量

  vA=Φk/Cp(t2-t1)=/(1.005×8×1000)=1.82kg/s=5459m3/h.

  3.計算各部分面積Af、Ap與Ai,肋化系數(shù)τ,以一米長肋片管為例。

  Ap=Πd0(1-δ0/e)+(Πdfδt/e)其中δ0=δt=δf即肋片厚度?代入上式參數(shù)

  Ap=3.14X9.52X10-3X(1-0.11/1.8)+3.14X21.56X(0.11/1.8)X10-3=32.25X10-3M2

  Af=2Π(d0+df)/2[h2+δf2]1/2/e

  =2X3.14X(9.52+21.56)/2X[6.0652+0.112]1/2X(1/1.8)X10-3

  =329.8X10-3M2

  AI=ΠdI*1=3.14X(9.52-0.36X2)X10-3=27.63X10-3M2

  肋管總外表面積A01=Ap+Af=32.25X10-3+329.8X10-3

  =362X10-3M2

  肋化系數(shù)τ=A01/AI=362X10-3/27.63X10-3=13.1

  凈面比?ε=(S1-d0)(e-δf)/S1e

  S1——管子橫向中心距

  =(25-9.52)(1.8-0.11)/(25X1.8)

  =0.581

  4.初步計算冷凝器的總傳熱面積

  根據(jù)經(jīng)驗值,先設(shè)定ψ=200——300W/m2

  取ψ=300W/m2

  則估算總傳熱面積A1=Φk/ψ=/300=48.8m2

  5.查《實用制冷與空調(diào)工程手冊》(機械工業(yè)出版社)P171,取換熱器傳熱系數(shù)K=35W/m2K

  6.傳熱溫差ΔT*=8/[ln(48-35)/(48-43)]=8.373

  7.傳熱面積約A*=Φk/KΔT*=/(35X8.373)=49.96m2

  真實的熱流密度ψ*=Φk/A*=/49.96=293.06

  驗證|(ψ*-ψ)/ψ*|=|(293.06-300)/293.06|

  =2.4%<5%

  驗證通過。

  8.最后決定冷凝器結(jié)構(gòu)

  實際所需傳熱面積A*=49.96 m2

  所需肋管的總長L=A*/A01=49.96/(362X10-3)=138.01m

  

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