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除濕機(jī)外機(jī)冷凝器設(shè)計(jì)計(jì)算

作者:CEO 時(shí)間:2022-11-11

信息摘要:除濕機(jī)室外冷凝器換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算一.冷凝器的種類冷凝器的任務(wù)是將壓縮機(jī)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(guò)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(jìn)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

除濕機(jī)外機(jī)冷凝器設(shè)計(jì)計(jì)算

除濕機(jī)外機(jī)冷凝器設(shè)計(jì)計(jì)算

除濕機(jī)室外冷凝器換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算

一.冷凝器的種類

冷凝器的任務(wù)是將壓縮機(jī)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(guò)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(jìn)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(jìn)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(jī)組以外,主要是空冷冷凝器。

二. 空冷冷凝器簡(jiǎn)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(guò)程和水冷式冷凝器相似,有降低過(guò)熱、冷凝和再冷三個(gè)主要階段。下圖給出氟利昂22氣體制冷劑通過(guò)冷凝排管時(shí)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(fù)荷用來(lái)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(guò)冷凝盤管時(shí)的流動(dòng)阻力所造成。

根據(jù)空氣流動(dòng)發(fā)生的原因不同,空冷式冷凝器有對(duì)流式和強(qiáng)迫對(duì)流式之分,我們需要計(jì)算的即是強(qiáng)迫對(duì)流式。氣態(tài)制冷劑進(jìn)入肋管內(nèi),冷凝液流出。借助于軸流風(fēng)機(jī)或離心風(fēng)機(jī)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=12000W,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(jìn)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(fù)荷

由公式Φk=φΦ0, φ由t0與tk查《實(shí)用制冷與空調(diào)工程手冊(cè)》(機(jī)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=1.22×12000=14.64kw 。

2. 算冷卻空氣量

vA=Φk/Cp(t2-t1)=14640/(1.005×8×1000)=1.82kg/s=5459m3/h.

3. 計(jì)算各部分面積Af、Ap 與Ai,肋化系數(shù)τ,以一米長(zhǎng)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

=329.8X10-3 M2

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

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

=362 X10-3 M2

肋化系數(shù)τ=A01/AI=362 X10-3/27.63 X10-3=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(jì)算冷凝器的總傳熱面積

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

取ψ=300 W/m2

則估算總傳熱面積A1=Φk/ψ=14640/300=48.8 m2

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

6.傳熱溫差ΔT*=8/[ln(48-35)/(48-43)]=8.373

7.傳熱面積約A*=Φk/KΔT*=14640/(35X8.373)=49.96 m2

真實(shí)的熱流密度ψ*=Φk/ A*=14640/49.96=293.06

驗(yàn)證|(ψ*-ψ)/ ψ*|=|(293.06-300)/293.06|

=2.4%<5%

驗(yàn)證通過(guò)。

8.最后決定冷凝器結(jié)構(gòu)

實(shí)際所需傳熱面積A*=49.96 m2

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


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