冰箱用丝管式冷凝器的设计计算

一、-70℃/-40℃低温箱风冷冷凝器估算：
所需传热面积：F2=Q K/Kα·Δt m²
式中：Q K------冷凝器的热负荷(制冷功率与压缩功之和) Kα-------传热系系
按常用冷凝器结构
可取空气侧的α2=43W/ m²℃
管内冷凝换热系数α1=2000 W/ m²℃
污垢系数取rα1=0.00017 W/ m²℃
rα2=0.0001 W/ m²℃
则Kα≈30 W/ m²℃
Δt-----冷凝温度与环境温度之差
所需等效管长:L= F2/A2= F2/0.3994 m
式中: A2为每米管长总外表积(0.3994为一定的结构形式及管经为Φ10的冷凝器)
二、-70℃/-40℃低温箱蒸发器估算:
所需传热面积：F2=Q K/Kα·Δt m²
所需等效管长:L= F2/A2= F2/0.2612 m
冷却空气型干式蒸发器传热系数Kα：
表一: 空气侧的换热系数α(W/ m²℃)
将换热系数α代入K值公式：
表二：蒸发器传热系数K(W/ m²℃)
湿热箱K值可按22--31采用，快变箱可按62--85采用。

国创实业换热器加工费计算：
价格=有效面积×750元/平方米
有效面积=迎风面积×排数。

各种蒸发器冷凝器计算蒸发器和冷凝器是热力工程中常见的设备，用于蒸发和冷凝流体。

本文将介绍各种蒸发器和冷凝器的计算方法。

一、蒸发器蒸发器是将液体转化为蒸汽的设备。

根据蒸发器的类型有多种不同的计算方法。

1.蒸发器内换热面积计算蒸发器的内换热面积可以通过以下公式计算：A=Q/(U×ΔTm)其中，A为内换热面积，Q为传热量，U为换热系数，ΔTm为平均温差。

2.各种蒸发器的计算常见蒸发器种类有多效蒸发器、喷雾式蒸发器、蒸镜式蒸发器等。

这些蒸发器的计算方法略有不同。

多效蒸发器的换热器内换热面积计算可以使用以下公式：A = Q / (Ud × ΔTmd)其中，A为内换热面积，Q为传热量，Ud为蒸气侧的换热系数，ΔTmd为蒸汽的平均温差。

喷雾式蒸发器的蒸发速率计算可以使用以下公式：W = (G × H) / (λ × (hlg - hgf))量蒸发潜热，hlg为蒸汽的焓值，hgf为液体的焓值。

蒸镜式蒸发器的换热面积和蒸发速率计算方法类似多效蒸发器。

二、冷凝器冷凝器是将蒸汽或气体转变为液体的设备。

根据冷凝器的类型有多种不同的计算方法。

1.冷凝器的内换热面积计算冷凝器的内换热面积可以通过以下公式计算：A=Q/(U×ΔTm)其中，A为内换热面积，Q为传热量，U为换热系数，ΔTm为平均温差。

2.各种冷凝器的计算常见冷凝器种类有冷却管束冷凝器、冷凝器冷凝管束冷凝器等。

这些冷凝器的计算方法略有不同。

冷却管束冷凝器的换热面积计算可以使用以下公式：A = Q / (Ud × ΔTmd)其中，A为内换热面积，Q为传热量，Ud为冷却侧的换热系数，ΔTmd为冷却水的平均温差。

冷凝器冷凝管束冷凝器的冷凝速率计算可以使用以下公式：W = (G × H) / (λ × (hgf - hfg))量冷凝潜热，hgf为蒸汽的焓值，hfg为液体的焓值。

以上就是各种蒸发器和冷凝器的计算方法。

冷凝器设计计算范文
冷凝器是一种用于将气体或蒸汽冷凝成液体的设备。

它主要由管束和
外壳组成，通过将高温高压的蒸汽排放到冷凝器中，蒸汽在接触到冷凝器
表面时被冷却，最终转变为液体。

冷凝器的设计计算一般包括以下几个方面：
1.冷凝水的供应和排放：冷凝器需要足够的冷凝水来冷却蒸汽。

设计
计算时需要确定冷凝水的需求量和排放的方式，一般可以通过测量蒸汽入
口和出口的温度和流量来计算。

2.冷却面积的计算：冷凝器的冷却效果取决于冷却面积的大小。

可以
根据蒸汽入口温度、出口温度和流量来计算所需的冷却面积。

一般可以使
用传热方程来计算冷却器所需的面积。

3.管束设计：管束是冷凝器的核心部分，它承担着将蒸汽冷却成液体
的任务。

管束的设计一般包括管束材质的选择、管束的直径和长度等。

管
束的设计需要考虑传热效率、材料的耐腐蚀性等因素。

4.外壳设计：冷凝器的外壳一般是由金属材料制成，它起到保护管束
的作用。

外壳的设计需要考虑材料的强度和耐腐蚀性，以及外壳内部的泄
漏问题。

5.冷凝器的结构设计：冷凝器的结构设计包括冷凝器的布局、进出口
的位置和尺寸、泵和阀门的选择等。

结构设计需要满足冷凝器的工作要求，保证冷凝器的正常运行。

除了上述的设计计算，冷凝器的安装和维护也是关键的环节。

冷凝器通常需要定期清洗和检查，以保证其正常的工作。

此外，冷凝器的设计和使用也需要考虑环保因素，减少对环境的污染。

冷凝器的功能是把由压缩机排出的高温高压制冷剂气体冷凝成液体，把制冷剂在蒸发器中吸收的热量（即制冷量）与压缩机耗功率相当的热量之和排入周围环境中。

因此，冷凝器是制冷装置的放热设备，其传热能力将直接影响到整台制冷设备的性能和运行的经济性。

冷凝器按其冷却介质可分为水冷式、空冷式和水/空气混合式。

由于空冷式冷凝器使用方便，尤其适合于缺水地区，在小型制冷装置（特别是家用空调）中得到广泛应用。

空冷式冷凝器可分为强制对流式和自然对流式两种。

自然对流式冷凝器传热效果差，只用在电冰箱或微型制冷机中。

下面仅讨论强制对流式冷凝器。

二、强制对流空气冷却式冷凝器的结构及特点强制对流空气冷却式冷凝器都采用铜管穿整体铝片的结构（因此又称管翅式冷凝器）。

其结构组成主要为——U形弯传热管、翅片、小弯头、分叉管、进（出）口管以及端板等（如图1），其加工工艺流程如图2。

一、空气流量环境温度Tair=35，35℃进出口温差ΔT=10℃，空气进口温度Ti=35℃，空气出口温度T0=45℃，冷凝器中的平均温度Tm=40℃；空气的密度ρm=1.092Kg/m3；空气的定压比热Cp=1.01E+03J/（KgK）；冷凝器的热负荷Qk=77000W；空气的体积流量Vair=6.96E+00m3/S二、结构初步规划选定迎面风速Wf=2.5m/s沿气流方向的排数nl=3冷凝器采用正三角*排翅片厚度δf=0.190.19mm 翅片节距Sf=1.8；1.8mm翅片管的纵向距离S1=25mm；翅片管的横向距离S2=21.65mm；翅片管的基管直径Db=9.9mm；单位管长翅片面积Ff=0.515902389m2；单位管长翅片间基管面积Fb=0.0278047m2；单位管长翅片管的总面积F0=0.543707089m2；翅片管的中性面的直径Dm=9.1mm；单位管长内螺纹管的中性面表面积Fm=0.028574m2；翅片管的的内径Di=8.68mm；内螺纹管的内表面积Fi=0.0272552m2；翅化系数β=F0/Fi19.94874699 ；最小截面与迎面截面面积之比0.540244444；最小截面的风速Wmax=4.627534861m/s；冷凝器的当量直径Deq=2.909754638mm由冷凝器的平均温度Tm，查空气的物性参数动力粘度νf=1.75E-05m2/s导热系数λf=0.0264W/（Mk）密度ρf=1.0955m3/K g故雷偌数Ref=7.69E+02长径比L/Deq=22.32146971 对于平套片管空气的换热系数A=0.518-0.02315*L/Deq+0.000425*（L/Deq）^2-3E-6*(L/Deq)^3 A=0.179648497C=A*（1.36-0.24*Ref/1000）2.09E-01n=0.45+0.0066*L/Deq0.5973217m=-0.28+0.08*Ref/1000-2.18E-01 对于*排换热系数比顺排高10%则α0=1.1*0.02643*C*Refn/Deq*（L/Deq）^m5.62E+01W/(M2k) 对于*排管簇L=S125mmB=S221.65mmρ=B/Db2.186868687ρ'=1.27*ρ*(L/B-0.)^0.52.56768664h'=Db*(ρ'-1)*(1+0.35*lnρ')/20 .010321268m=(2α0/(λf*δf))^0.553.99064795故翅片的效率ηf=th（mh’）/mh0.907911856表面效率ηs=1-Ff/F0（1-ηf）0.912621162 计算管内的换热系数αi假设壁温Tw=50.5℃液膜平均温度Tm=52.25温度rs1/4Bm4020.19271.655019.81166.84Tm19.7252865.75775 管内换热系数αi=0.683*rs1/4*Bm/di1/4*(Tk-Tw)-1/4 忽略铜管管壁和接触热阻,由管内外热平衡:αi*3.14*di*(Tk-Tw)=ηs*α0*f0*(Tw-Tm)0.683*rs1/4*Bm/di1/4*(Tk-Tw)-1/4*3.14*di*(Tk-Tw)=ηs*α0*f0*(Tw-Tm)Tw'=4.97E+01℃Δ=|Tw'-Tw|/Tw8.19E-01取壁温Tw=5.05E+01℃则αi=2.12E+03W/(M2k)5计算传热系数及传热面积取污垢系数ri=0,r0-0.0086(M2k)/W 计算传热系数K0=1/((1/αi+ri)*f0/fi+δ/λ*f0/fm+1/(ηs*α0))3.46E+01传热温差Θm=(ta2-ta1)/ln((tk-ta1)/(tk-ta2))13.38303969℃所需传热面积F=Qk/（K0*Θm）1.66E+02m2翅片管的总长L=F/f03.06E+02m 确定冷凝器的结构尺寸,选取垂直方向的排数,沿气流方向的排数NL N=40则宽A=L/(N*NL*2)1.27E+00m取A=1.4m则传热面积A'=12.2103296m2则实际风速Wf=2.49E+00m/s 计算空气侧阻力气流流过横向整套片的阻力损失由于*排比顺排阻力要大20%Δpa=(1+0.2)*9.81*A*(L/Deq)*(ρ*νmax)1.746.89073292Pa风机的全压P=50.31417042Pa选两台CFE710-6T_-C10-S 风量大概15000*2重新计算压力13150m3/h迎面风速Wf=2.609127m/s迎面风速Wmax=4.82953m/sΔpa=(1+0.2)*9.81*A*(L/Deq)*(ρ*νmax)1.77.06E+01Pa蒸发器的校核计算热负荷Q0=54000W制冷剂流量g=354g/s内表面的热流量qi=4422.485041W/m2取质量流速g=150kg/(m2s)总流通面积A=0.00236m2每根管的有效流通面积Ai=5.91438E-05m2蒸发器的分路数Z=39.90275631取Z'=40每一分路R22流量Gd=0.00885kg/s查的B值B=1.38则αi=B*Gd^0.2*qi^0.6/di^0.61424.149983 2、确定空气在蒸发器的状态变化由进口的空气参数t1=7℃，ts1=6℃，查焓湿图得I1=20.56KJ/kgd1=5.368g/kg干空气的密度ρρ=1.2Kg/m3空气的定压比热容Cp=1.005KJ/（kg℃）水蒸气的定压比热容Cp=4.19KJ/（kg℃）出口的干球温度t2由能量守衡Q0=Cp*ρ*V*（t2-t1）t2=0.870949℃假设出口的干球温度为t2‘=2℃由能量守衡Q0=ρ*V*（I1-I2）I2=14.4003KJ/KgI=Cpg*t+（2500+Cpq*t）*dd=0.00494Kgts2=2.81℃Tw=1.75℃,Iw=12.47KJ/Kg,dw=4.274g/kgTw=1.75℃Iw=12.47KJ/kgdw=4.274g/kg干在蒸发器中空气的平均焓值Im=Iw+（I1-I2）/Ln（（I1-Iw）/（I2-Iw））Im=16.76861KJ/kg由Tm可得Tm=4.6℃dm=4.833g/kg求析湿系ξ=1+2.46*（dm-dw）/（tm-tw）ξ=1.482505空气的气体常数Ra=287.4T！=280K进口状态的比容ν1=Ra*T1*（1+0.0016d1）/Pbν1=0.801058m3/kg故空气的体积流量空气侧的换热系数空气的迎面风速Wf=Wf=2.609127m/s则空气侧的换热系数α0=57.8W/(M2k)凝露工况下的翅片效率m=（2*α0*ξ/（λf*δf））^0.5m=47.78611则ηf=ηf=0.926096故凝露工况下的换热系数αj=αj=79.67994W/(M2k)设翅片侧热阻以及翅片与管壁热阻之和4.80E-03m2k/WK0=1/（f0/fi/αi+r+1/αj）3.19E+01传热温差Θm=（t1-t2）/ln（（t1-t0）/（t2-t0））6.80519则传热量Q=K0*Θm*F3.61E+04哪有这么麻烦，最简单12平米/hp设计冷凝器，风量10度温差，蒸发器肯定够。

冷凝器的设计计算1.技术参数R404a冷凝温度t k：35℃,；进口空气温度ta1：28出口空气温度ta2：33℃进出口空气温差ta2- ta1：5℃对数平均温差：t m= (ta2- ta1)/ln(t k- ta1)/(t k- ta2)=5/ln7/2=5/1.25=4℃2. 冷凝器的计算2.1翅片管簇结构参数选择及计算选择Ф10mm╳0.5mm的紫铜管作为传热管，选用的翅片厚度δf=0.15mm的波纹型整张铝制套片。

取翅片节距S f=2mm，迎风面上管中心距S1=25mm，管簇排列采用正三角插排。

每米管长各有关传热面积分别为：a f=2(S1*S2-П/4d b2)/S f=2*(0.0252*31/2/2-П/4*0.01032)/0.002=2*(0.00054-0.000082)/0.002=0.4579m2其中d b=d0+2δf（do=Ф10mm，外径）a b=Пd b（S f-δf）/S f=П*0.0103*（0.002-0.00015）/0.002=0.0299m2a of=a f+a b=0.4579+0.0299=0.4878m2a i=Пd i=П*0.009m2=0.0283m2(d i为内径)取当地大气压P a=101.33kPa，由空气（干空气）热物理性质表，在空气平均温度30℃条件下，C pa=1.013J/(kg·℃)、λa=0.02675W/(m·K)，νa=16╳10-6m2/s。

在进风温度t a1=28℃条件下，ρa=1.1095kg/m3。

冷凝器所需空气体积流量q v=Q/ρa*C pa（t a2-t a1）=12560/1.1095*1013（33-28）=2.235m2/s 选取迎面风速w y=2.5m/s，则迎风面积：A y=q v/w y=2.235/2.5=0.894m2取冷凝器迎风面宽度即有效单管长l=0.93m，则冷凝器的迎风高度：H=A y/w y=0.894m2/0.93=0.962.2传热计算确定所需传热面积A of、翅片管总长L以及空气流通方向上的管排数n。

冷凝器计算冷凝器(t k=40,t o=2）换热计算1.设计参数： Q k =SRF-120 压缩机W制冷剂： R22冷却介质： H2O冷凝温度：t k =40℃进水温度：t1 =30℃出水温度：t2 =35℃水侧污垢系数：γo =0.000086m2K/W 2.换热管参数：2.1换热管管内参数：内径： di =0.01348m 2.2换热管管外参数：坯管外径：do = d m =0.01588m 换热管光管段长度：l z = 2×0.050.1m 翅片外径： D w =0.01588m 翅片根径： D g =0.01418m 翅片高： h =0.00085m 翅片间隙： S =0.0004m 翅片距：P =0.00085m 翅片间当量直径：de = 4sh/(2h+s) =0.0006476m 传热面积系数：ηc =0.8单位管长外表面积：F ol = ηc[π(D w2-D g2)/2+πD g·S]/P =0.09232㎡/m 2.3拟取冷凝器参数：冷凝管根数： n n =113根过冷管根数： n g =0根管程数： Z =2程有效管长： l =2m 垂线上的平均管子数：N cg =9根似取冷凝面积（内表面）F in = n n×π×d i×l =9.57079923.水在定性温度下的物性值：定性温度： t m = (t1+t2)/2 =32.5定压比热：C p =4179J/kg·K 密度：ρw =994.9kg/m3动力粘度：μ =7.62E-04Pa·S 普兰德准数： P rw = 5.15导热系数：λ =0.6248w/mK 4.制冷剂在定性温度下的物性值：定性温度：t mf = t k =40℃导热系数：λ f =0.0772W/mK 运动粘度：υf = 1.94E-07㎡/s 表面张力：σf = 5.80E-04㎏/m 密度：ρ f =1133㎏/m3冷凝潜热： h fg =166220J/㎏普兰德准数： Pr f = 3.745.管内水侧给热系数：5.1冷却水流量：V = Q k/[C pρw(t2-t1)] =0m3/s0m3/h 5.2管内水速：ω= 4·Z·V/[(n n+n g)πd i2] =0m/s 5.3雷诺数：Re w = d iωρw/μ =05.4水侧给热系数：αi =0.023(λ/di)Re w0.8P rw0.4) =0w/㎡K6.管外制冷剂的给热系数：6.1毛细作用系数：βc =1－4{σf／[ρ f ·(D g+h)de]}0.5／π=0.70800876.2单位面积热负荷：q = Q k/(n n·π·d o·l·ηc) =06.3雷诺数：Ref = 4qd m P/[ρfυ f · h fg(2h+S)] =06.4伽利略准数：G a = gF ol3/υf2 = 2.051E+116.5表面张力作用系数：βσ= σf（1/0.0001+2/S)/(h·ρf) =9.03379896.6管外给热系数：6.6.1各种系数：①Co = 0.193βc0.5Re f-0.32Pr f0.31βσ0.15G a0.1(0.013/S)2000S =#DIV/0!②不凝气体影响系数；设不凝气体含量为： A =0.012η1 = EXP(-15.6×A) =0.8292779③制冷剂含油影响系数：设含油量为：B =0.01η2 = [EXP(-8.5×B)]0.8 =0.9342605④管束效应系数：η3 = N cg-0.25 =0.57735036.6.2管外给热系数：αo = η1η2η3C o(λf3·g/υf2)1/3 =#DIV/0!W/㎡K7.总传热系数：（按内表面计算）K i = A[1/αi+d i/(d mαo)+γo]-1 =#DIV/0!8.对数平均温差：Δt m = (t2-t1)/ln[(t k-t1)/(t k-t2)] =7.21347529.传热面积（内表面）：F i' = Q k/(Δt m K i) =#DIV/0!取5%的面积裕量,则 F i =1.05F i' =#DIV/0!10.校核：F in/F i =#DIV/0!∵ 1≤F in/F i≤1.05 ∴计算合格。

(完整版)冷凝器热量及面积计算公式引言冷凝器是工业生产中常见的设备之一，用于将蒸汽或气体冷凝成液体，并释放热量。

为了正确设计冷凝器，我们需要通过计算来确定所需的热量和面积。

本文档将详细介绍冷凝器热量计算和面积计算的公式及步骤。

冷凝器热量计算冷凝器热量计算的公式如下：热量 = 比热容 ×质量 ×温度差其中，- 比热容指的是液体在单位质量下温度变化的热容量。

- 质量是液体的质量。

- 温度差是冷凝器进口液体的温度与出口液体的温度之差。

通过测量进口液体和出口液体的温度，以及知道液体的比热容和质量，即可计算出冷凝器需要释放的热量。

冷凝器面积计算冷凝器面积计算的公式如下：面积 = 热量 / (传热系数 ×温度差)其中，- 热量是前面计算得到的冷凝器需要释放的热量。

- 传热系数是冷凝器内部传热过程的系数。

- 温度差是冷凝器进口液体温度与环境温度之差。

通过测量进口液体温度和环境温度，以及知道热量和传热系数，即可计算出冷凝器所需的面积。

示例为了更好地理解和应用上述公式，以下是一组示例数据：假设冷凝器进口液体温度为80°C，出口液体温度为40°C，液体的比热容为2.1 J/(g°C)，质量为1000 g，传热系数为50 J/(m²·°C)，环境温度为30°C。

首先，计算热量：热量 = 2.1 × 1000 × (80 - 40) = J然后，计算面积：面积 = / (50 × (80 - 30)) = 168 m²因此，根据给定的数据，我们得出冷凝器所需的面积为168平方米。

结论通过本文档的介绍，我们了解了冷凝器热量计算和面积计算的公式及步骤。

这些公式可以帮助我们正确设计和计算冷凝器所需的热量和面积，从而提高冷凝器的效率和性能。

冷凝器铜管长度计算方法
冷凝器铜管的长度计算方法包括以下几个步骤：
1. 计算冷凝器的热负荷：根据冷凝器设备的功率和制冷剂流量等参数，计算出冷凝器的热负荷。

2. 选择合适的冷凝器管子直径：根据冷凝器的热负荷和制冷剂流量，选择合适的冷凝器管子直径。

3. 确定冷凝器的热交换系数：根据冷凝器的工作条件（如冷却水温度）和冷凝器管子材料（铜），确定冷凝器的热交换系数。

4. 计算所需的热传导面积：根据冷凝器的热负荷和热交换系数，计算出所需的热传导面积。

5. 计算冷凝器铜管的长度：根据所需的热传导面积和冷凝器铜管的直径，计算出冷凝器铜管的长度。

计算公式为：长度 =
热传导面积 / （π * 铜管外径）。

6. 考虑冷凝器管子的弯头和连接件：如果冷凝器中需要使用弯头和连接件，需要将其长度加入到冷凝器铜管的长度中。

7. 最后，根据以上计算结果确定冷凝器铜管的实际长度，以满足冷凝器的热传导需求。