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蒸发器计算

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3.2.1工况参数确定

进口空气状态参数：干球温度1at=27℃，相对湿度1a=50%；出口空气状态参数：干球温度2at=10℃，相对湿度2a=90%；当地大气压力为101.32Kpa，蒸发温度0t=0℃。

计算中，下标a表示空气侧，下标r表示制冷剂侧，下标1表示进口，下标2表示出口。

3.2.2初步规划

散热板及翅片与百叶窗的尺寸示意图如图3.1所示。

散热板：宽度Tw=70mm， 高Th=3mm，铝板厚度T=0.5mm，边缘宽度3.5mm，内部隔板宽度4mm，由此可以计算出内部流道尺寸Hh、Hw分别为

Hh=Th-2T=3-2×0.5 mm =2mm

（3-3）

Hw=Tw-2×3.5-4 =70-2×3.5-4 mm=59mm

（3-4）

图3.1 蒸发器尺寸规划图

翅片：宽度Fw=70mm，高度Fh=8mm，厚F=0.1mm，间距Fp=2mm； 百叶窗：百叶窗间距Lp=1.1mm，百叶窗长度Ll=7mm，百叶窗角度；

每米散热板长外表面积abA,为

abA,=2（Th＋Tw）=2×（3＋70）=146×310 mm/2

（3-5）

每米散热板长翅片表面积afA,为

afA,=2×8×310×70×310×31021mm/2=560×310 mm/2

（3-6）

每米散热板总外表面积aA为

aA=abA,＋afA,=146×310＋560×310mm/2=706×310mm/2

（3-7）

由于层叠式蒸发器的流程较少，而且在流道转弯处制冷剂与空气成顺流流动形式，因此按逆流方式计算的对数平均温差偏大。另外，湿工况在增大空气侧表面传热系数的同时也增大了掖膜热阻，因此，空气侧的实际表面传热系数低于计算结果。综合两方面的考虑，传热系数与对数平均温差之积必须乘上一修正因子，取4.0，则所需总传热面积（以外表面为基准）A0为

mtKQA00

（3-8）

式中，K---蒸发器传热系数

mt---蒸发器对数平均温差

取传热系数 )/(57.2442KmWK

对数平均温差公式如下： eaeaaamttttttt2121ln （3-9）

带入已知数据计算得： Cttttttteaeaaam12.17010027ln1027ln2121

3.2.3层叠式蒸发器换热板长度计算

计算散热板长度Tl，一共取42块散热板，分两个流程，每个流程21块散热板，则所需传热面积（以外表面为基准）为：

23003.582412.1757.2444.0106mtKQAm

所需每块换热板L为：

mmmAALa2420.241621706.03.5824210

（3-10）

散热板：宽度Tw=70mm， 高Th=3mm，长L=242mm

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计算风冷冷凝器蒸发器计算

计算风冷冷凝器蒸发器计算

冷凝负荷KWQo=14.2700输入冷凝温度℃tk=45.0000输入蒸发温度℃to=5.0000输入过热度℃tr=11.1000输入过冷度℃tg=8.3000输入冷凝器入口空气干球温度℃ts1=15.0000输入蒸发器入口空气湿球温度℃ts1s=冷凝器出口空气干球温度℃ts2=24.0000输入蒸发器出口空气湿球温度℃ts2s=冷凝温度℃tk=45.0000蒸发温度℃to=5.0000传热对数平均温差℃△tm=25.2331空气进出口风温差℃△t=9.0000传热系数W/m2℃K=40.0000输入蒸发器制冷量KWQk=14.2700蒸发器器传热面积m2F=39.6389冷凝风量m3/hGk=4740.1505换热器器水平管间距mA=0.2500输入换热器垂直管间距mB=0.2165输入换热管管径mD=0.0100输入换热管内径mD1=0.0920输入翅片（铝及铜）片距md=0.0020输入单根换热管每米空气侧换热面积m2/mFd=0.5100输入蒸发器组数N=1.0000每组蒸发器表面根数N1=15.0000必须为整数每组蒸发器排数N2=3.8123每组蒸发器迎风面管长ma=1.3592每组蒸发器迎风面管宽mb=0.3875输入每组蒸发器迎风面积m2A=0.5267蒸发器器传热面积m2F=39.6389假定蒸发器迎风风速m/sv2.5000套片式蒸发器换热参数计算一、计算输入参数

三、蒸发器基本尺寸参数二、热力计算求解

二、换热器物理参数计算2排0.73003排0.85004排1.00006排1.1200空气阻力系数A

制冷技术：蒸发器的选择计算

制冷技术：蒸发器的选择计算

1 蒸发器的选择计算

一、蒸发器选择计算的方法

蒸发器的选择计算首先选择蒸发器的形式，然后计算所需的传热面积、被冷却介质的流量和流动阻力。对于冷却液体的蒸发器，其计算方法与水冷式冷凝器相同。 1、蒸发器型式的选择 开式冷水系统采用冷水箱式蒸发器（如制冰）。冷藏库中根据各类冷间的要求不同，采用冷却排管和冷风机。 1.蒸发器传热面积的计算 蒸发器传热面积F的计算式为

F＝FqQtKQ00（m2） （6－1）

式中 Q0——制冷装置的制冷量，即蒸发器的负荷。它等于制冷量与制冷装置的冷量损失之和（kW）； K——蒸发器的传热系数（W／m2·℃）；

t——平均传热温差(℃)；

Fq——蒸发器的单位面积热负荷，即热流密度（W／m2）；

平均传热温差：

t＝

)()(lnln020121

minmaxminmax

tttttt

tttt



 （6－2）

t1——被冷却介质进入蒸发器的温度（℃）； t2——被冷却介质出蒸发器的温度（℃）； t0——蒸发温度（℃）； 蒸发器选型计算时，蒸发器的传热系数K按经验选取，对排管有相应的计算公式。对于冷却液体的蒸发器，蒸发温度一般比被冷却水的出口温度低3～5℃。被冷却液体的进出口温差取5℃左右，这样，平均传热温差为5～6℃。对于冷却空气的蒸发器，由于空气侧的放热系数很低而使传热系数很低，为了设备的初投资，选取较大的平均传热温差，一般蒸发温度比空气的出口温度低10℃左右，平均传热温差为15℃左右。各种蒸发器的传热系数K值等参数见表6－7。 3、 被冷却介质（水或空气）流量的计算 与冷凝器中冷却介质流量的计算方法相同，不再重复。 蒸发器的传热系数和单位面积热负荷 表6－7 型式 传热系数K W／(m2·℃) 热流密度qF W／m2 被冷却介质温降 ℃ 对数平均温差 ℃

2 二、冷风机选型计算

(一)根据冷间冷却设备负荷，按公式（6-1）计算所需冷风机的冷却面积； 注意△t取冷间温度与制冷剂温度差。传热系数K见表6-8。 冷风机传热系数 表6—8 翅片管冷风机蒸发温度 通过管间的空气流速 (m/s) 传热系数 (W/m2℃) -40℃ 4～5 11.6 -20℃ 4～5 12.8 -15℃ 4～5 13.9 ≥0℃ 4～5 17.4 (二)冷风机风量计算 冷风机的风量取决于冷风机的使用场所，可按下列经验公式计算：

蒸发器计算说明

蒸发器计算说明

蒸发器设计计算

已知条件：工质为R22，制冷量kW3，蒸发温度Ct70，进口空气的干球温度为Cta211，湿球温度为Ctb5.151，相对湿度为34.56％；出口空气的干球温度为Cta132，湿球温度为Ctb1.112，相对湿度为80％；当地大气压力PaPb101325。

（1）蒸发器结构参数选择

选用mmmm7.010紫铜管，翅片厚度mmf2.0的铝套片，肋片间距mmsf5.2，管排方式采用正三角排列，垂直于气流方向管间距mms251，沿气流方向的管排数4Ln，迎面风速取smwf/3。

（2）计算几何参数

翅片为平直套片，考虑套片后的管外径为

沿气流方向的管间距为

沿气流方向套片的长度为

设计结果为 mmsL95.892565.2132532

每米管长翅片表面积：

每米管长翅片间管子表面积：

每米管长总外表面积：

每米管长管内面积：

每米管长的外表面积：

肋化系数：

每米管长平均直径的表面积：

（3）计算空气侧的干表面传热系数

①空气的物性

空气的平均温度为

空气在下C17的物性参数

②最窄截面处空气流速

③干表面传热系数 干表面传热系数用小型制冷装置设计指导式(4-8)计算

（4）确定空气在蒸发器内的变化过程

根据给定的进出口温度由湿空气的焓湿图可得kggdkggdkgkJhkgkJh443.7,723.8,924.31,364.432121。在空气的焓湿图上连接空气的进出口状态点1和点2，并延长与饱和气线0.1相交于点w，该点的参数是CtkggdkgkJhwww8,6.6,25。

在蒸发器中空气的平均比焓值

由焓湿图查得kggdCtmm8,2.16

析湿系数

（5）循环空气量的计算

进口状态下干空气的比体积

循环空气的体积流量

（6）空气侧当量表面传热系数的计算

对于正三角形排列的平直套片管束，翅片效率f小型制冷装置设计指导式（4-13）计算，叉排时翅片可视为六角形，且此时翅片的长对边距离和短对边距离之比4.24.1025dB,1bm且BA

计算风冷冷凝器蒸发器计算 2

计算风冷冷凝器蒸发器计算 2

冷凝负荷KWQo=14.2700输入冷凝温度℃tk=45.0000输入蒸发温度℃to=5.0000输入过热度℃tr=11.1000输入过冷度℃tg=8.3000输入冷凝器入口空气干球温度℃ts1=15.0000输入蒸发器入口空气湿球温度℃ts1s=冷凝器出口空气干球温度℃ts2=24.0000输入蒸发器出口空气湿球温度℃ts2s=冷凝温度℃tk=45.0000蒸发温度℃to=5.0000传热对数平均温差℃△tm=25.2331空气进出口风温差℃△t=9.0000传热系数W/m2℃K=40.0000输入蒸发器制冷量KWQk=14.2700蒸发器器传热面积m2F=39.6389冷凝风量m3/hGk=4740.1505换热器器水平管间距mA=0.2500输入换热器垂直管间距mB=0.2165输入换热管管径mD=0.0100输入换热管内径mD1=0.0920输入翅片（铝及铜）片距md=0.0020输入单根换热管每米空气侧换热面积m2/mFd=0.5100输入蒸发器组数N=1.0000每组蒸发器表面根数N1=15.0000必须为整数每组蒸发器排数N2=3.8123每组蒸发器迎风面管长ma=1.3592每组蒸发器迎风面管宽mb=0.3875输入每组蒸发器迎风面积m2A=0.5267蒸发器器传热面积m2F=39.6389假定蒸发器迎风风速m/sv2.5000套片式蒸发器换热参数计算一、计算输入参数

三、蒸发器基本尺寸参数二、热力计算求解

二、换热器物理参数计算2排0.73003排0.85004排1.00006排1.1200空气阻力系数A