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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。
(完全版本)蒸发器热量和面积的计算法则1. 介绍本文档提供了一种用于计算蒸发器热量和面积的方法，该方法可以帮助用户根据具体需求设计蒸发器，以确保其高效、稳定地运行。
2. 热量计算法则2.1 基本原理蒸发器的热量主要由输入热量、损失热量和有效热量组成。
输入热量是指蒸发器从外界接收的热量，损失热量是指在热量传递过程中产生的热量损失，有效热量是指实际用于蒸发器工作的热量。
2.2 计算公式蒸发器的热量计算公式如下：\[ Q = Q_{\text{输入}} - Q_{\text{损失}} \]\[ Q_{\text{有效}} = Q_{\text{输入}} - Q_{\text{损失}} \]其中：- \( Q \) 表示蒸发器的热量（单位：千瓦时，kWh）；- \( Q_{\text{输入}} \) 表示蒸发器的输入热量（单位：千瓦时，kWh）；- \( Q_{\text{损失}} \) 表示蒸发器的损失热量（单位：千瓦时，kWh）；- \( Q_{\text{有效}} \) 表示蒸发器的有效热量（单位：千瓦时，kWh）。
3. 面积计算法则3.1 基本原理蒸发器的面积主要由传热面积和辅助面积组成。
传热面积是指蒸发器中进行热量传递的面积，辅助面积是指用于支持蒸发器运行的面积。
3.2 计算公式蒸发器的面积计算公式如下：\[ A = A_{\text{传热}} + A_{\text{辅助}} \]其中：- \( A \) 表示蒸发器的总面积（单位：平方米，m²）；- \( A_{\text{传热}} \) 表示蒸发器的传热面积（单位：平方米，m²）；- \( A_{\text{辅助}} \) 表示蒸发器的辅助面积（单位：平方米，m²）。
4. 应用示例以下是一个简单的应用示例，用于计算一个特定蒸发器的热量和面积。
4.1 假设条件- 输入热量：1000 kWh；- 损失热量：200 kWh；- 传热面积：50 m²；- 辅助面积：10 m²。
干式蒸发器换热参数计算一、计算输入参数压缩机型号SRS-S-163输入压缩机数量 1.00000输入制冷量KW Qo=137.20000输入压缩机输入功率KW Ni=45.60000输入压缩机标准工况下质量流量kg/h mf3268.00000输入压缩机排气量kg/h Gk=5881.00000输入蒸发温度℃to= 2.00000过热度℃tr= 5.00000过冷度℃tg= 5.00000冷冻水进口温度℃t1=12.00000冷冻水出口温度℃t2=7.00000冷冻水出口温度范围℃t2= 5.0-15蒸发温度℃to= 2.00000传热温差℃△tm=7.21348冷冻水进出口温差℃△t= 5.00000二、蒸发器热力计算求解蒸发器制冷量KW Qk=137.20000单位面积热负荷KW/m2qf=9.000009.5-11蒸发器传热面积m2F=15.24444冷冻水量kg/s Gk=0.00656冷冻水量m3/h Gk=23.59866三、蒸发器基本尺寸参数换热器换热管间距m A=0.01700排列方式正三角形换热管管径m D=0.01270换热管内径m D1=0.01170单根换热管每米管长换热面积m2/m Fd=0.03988二、换热器物理参数计算蒸发器组数N=1输入每组蒸发器换热管数N1=244输入每组蒸发器换热管长m L= 1.9820输入每组蒸发器换热管流程N3=4输入每组蒸发器每流程换热管数N4=61每组蒸发器水侧通流面积m2Fy=每组蒸发换热面积m2Fz=19.28532必须满足校核值蒸发器换热面积m2F=19.2853216.7689 1.150065冷却水流速m/sω= 1.0-1.4摩擦阻力系数f=水阻力KPa△Pk=100。
(实战版)蒸发器热量及面积的实用计算公式在工程和制冷领域，准确计算蒸发器的热量和面积对于系统设计和效率至关重要。
本文档提供了一套实用的计算方法，旨在帮助工程师和相关专业人士在设计、优化和评估蒸发器系统时做出更加精准的决策。
1. 热量计算蒸发器的热量损失或吸收可以通过以下公式进行估算：\[ Q = U \cdot A \cdot (T_{in} - T_{out}) \]- \( Q \) - 热量（单位：千瓦或千焦）- \( U \) - 热传递系数（单位：W/(m²·K)）- \( A \) - 热交换面积（单位：m²）- \( T_{in} \) - 进口温度（单位：摄氏度或开尔文）- \( T_{out} \) - 出口温度（单位：摄氏度或开尔文）a. 热传递系数 (U)热传递系数 \( U \) 取决于流体的性质、流速、管壁材料以及换热器的类型。
通常，它可以通过经验公式或者实验数据获得。
在缺乏准确数据的情况下，可以参考行业标准表格进行选取。
b. 热交换面积 (A)热交换面积 \( A \) 是指蒸发器内部可供热量传递的表面积。
这个值可以通过蒸发器的设计图纸或者制造商提供的规格来确定。
c. 进出口温度差温度差 \( (T_{in} - T_{out}) \) 是热量传递的关键驱动因素。
它受到流体性质、流速、换热器的设计以及操作条件的影响。
实际操作中，这个值可以通过测量或者模拟得到。
2. 面积计算在确定了热量需求后，可以通过以下公式计算所需的蒸发器面积：\[ A_{required} = \frac{Q_{required}}{U \cdot (T_{in} - T_{out})} \]- \( A_{required} \) - 所需蒸发器面积（单位：m²）- \( Q_{required} \) - 所需热量（单位：千瓦或千焦）- \( U \), \( T_{in} \), \( T_{out} \) - 含义同前a. 考虑其他因素实际工程中，还需要考虑其他因素，如翅片间距、翅片高度、管子直径、管子排列方式等，这些都可能影响实际的有效换热面积。
风冷式蒸发器换热计算一、设计计算流程图二、 设计计算（以HLR45S 为例）1、已知参数换热参数：冷凝负荷：Q e =31000W 蒸发温度：t k =－1℃回风干球温度：t a1=7℃，湿球温度t s1=6℃ 送风干球温度：t a1=4℃，湿球温度t s1=3.6℃ 工质质量流速：g ＝140 kg/(m 2*s) 冷凝器结构参数：铜管排列方式：正三角形叉排 翅片型式：开窗片，亲水膜 铜管型式：光管铜管竖直方向间距：S 1＝25.4mm 铜管水平方向间距：S 2＝22mm 紫铜光管外径：d 0＝9.52mm 铜管厚度：δt ＝0.35mm 翅片厚度：δf ＝0.115mm 翅片间距：S f ＝1.8mm 冷凝器尺寸参数排数：N C ＝3排 每排管数：N B ＝52排2、计算过程1）冷凝器的几何参数计算翅片管外径：f b d d δ20+=＝ 9.75 mm 铜管内径：t i d d δ-=0＝8.82 mm 当量直径：)()(2))((4411f f b f f b eq S d S S d S U Ad δδ-+---==＝3.04 mm单位长度翅片面积：322110/)4(2－⨯-=f b f S d S S f π＝0.537 m 2/m单位长度翅片间管外表面积：310/)(－⨯-=f f f b b s S d f δπ＝0.0286 m 2/m 单位长度翅片管总面积：b f t f f f +=＝0.56666 m 2/m 翅片管肋化系数：it i t d ff f πβ==＝20.46 2）确定空气在蒸发器内的状态变化过程：进风点：h1＝20.74kJ/kg ，d1＝5.5g/kg 出风点：h2＝16.01kJ/kg ，d2＝4.8g/kg在湿空气焓湿图上连接状态点1和2，并延长与饱和空气线相交于饱和点4，如图：饱和点：h4＝11.65kJ/kg ，d4＝4.2g/kg ，t4＝1.2℃ 在蒸发器中空气的平均焓：)42ln(2143h h h h h h --+=＝18.09 kJ/kgd3＝5.1g/kg ，t3＝5.3℃ 析湿系数：434346.21t t d d --+=ξ＝1.5493) 空气侧换热系数迎面风速假定：f w ＝2.1 m/s最窄截面处风速：))(/(11max b f f f f d S S w S S w --=δ＝3.64m/s 蒸发器空气入口干球温度为：t a1＝7℃ 蒸发器空气出口干球温度为：t a2＝4℃确定空气物性的温度为：2/)(21a a m t t t +=＝5.5℃ 在t m ＝5.5℃下，空气热物性：v f =13.75×10－6m 2/s ，λf =0.02477W/mK ，ρf =1.268kg/m 3，C Pa ＝1.005kJ/(kg*℃) 空气侧的雷诺数：f eq f v d w /Re max = =805.73由《制冷原理与设备》中公式（7－36），空气侧换热系数meq eq nf f O d d C ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=γλαRe '=47.98 W/m 2K 其中：362)(103)(000425.0)(02315.0518.0eqeqeqd d d A γγγ-⨯-+-=＝0.1852⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯-=1000Re 24.036.1f A C ＝0.216 eq d n γ0066.045.0+=＝0.59311000Re 08.028.0f m +-=＝-0.2155铜管差排的修正系数为1.1，开窗片的修正系数为1.3，则空气侧换热系数为：(开窗片、波纹片的修正系数有待实验验证)'oo αα=×1.1×1.3＝68.62 W/m 2K 对于叉排翅片管簇：fd s 1=ρ＝25.4/9.75=2.6051 3.027.121'-=l l ρρ=2.7681 式中：21,l l 为正六边形对比距离，21l l =翅片当量高度：)'ln 35.01)(1'(5.0'ρρ+-=f d h ＝0.01169 mδλαa om 2==75.4 m -1翅片效率：')'(mh mh tgh f =η ＝0.802 表面效率：)1(1f tf s f f ηη--=＝0.812空气侧当量换热系数为：s o f ηξαα=＝85.81 W/m 2K 4）冷媒侧换热系数设R22进入蒸发器的干度x 1＝0.16，出口蒸发器时x 2＝1.0，则R22的总流量为：)(12x x r Q G er -== 0.17901 kg/sR22的总流通截面：gG A r==12.7866×10－4 每根管子的有效流通截面：42i i d A π=＝6.1067×10－5蒸发器的分路数：iA AZ =＝20.9 取Z ＝21 每一分路的R22流量：ZG G rd =＝0.008524 kg/s R22在管内蒸发时换热系数可按下式计算：343.02.02.0i 6.0g 7.2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=cr c ii P P d q α＝8.3766q i 0.6（如果是内螺纹管，换热系数则需乘以系数1.2）由于R22与润滑油能相互溶解，可忽略管内侧污垢。
蒸发器冷凝器计算
一、阀前系统热力性质和制冷量的计算
（1）蒸发器特性
根据现在的使用情况，选择相应的蒸发器，如表1所示：
表1蒸发器特性
名称单位馏程单位吸热量 kJ/kg 冷凝压力 kPa 蒸发压力 kPa LSHF 米 0.01 392.6 9.7
（2）冷凝器性能
根据现在的使用情况，选择相应的冷凝器，如表2所示：
表2冷凝器特性
名称单位馏程单位吸热量 kJ/kg 冷凝压力 kPa 蒸发压力 kPa LCHF 米 0.01 305.6 9.7
（3）介质流量
在系统中，用LCHF流过冷凝器，用LSHF流过蒸发器，由以下公式计算：
Q=m·h
其中，Q=介质流量，m=介质量，h=介质的比焓，由于介质在冷凝器和蒸发器中分别有两种状态，即蒸发器的液体态和冷凝器的蒸汽态，因此比焓h也有两种，如下式：
冷凝器：h1=hLCHF
蒸发器：h2=hLSHF
（4）制冷量的计算
制冷量：Q=m·（h2-h1）
Q=m·（hLSHF-hLCHF）
根据以上计算，可以得出阀前的系统的热力性质和制冷量。
二、阀后系统热力性质和制冷量的计算
（1）阀后系统的热力性质。
冷风机蒸发器的设计计算方法
1、冷风机蒸发器的设计部分
（1）计算蒸发温度。
首先计算蒸发温度，该温度取决于冷却剂的沸点、湿度和汽化压力，及系统的压力损失等因素，通常以热动力学理论来
确定蒸发温度。
（2）确定形式结构。
通常冷风机蒸发器的形式结构有直流式、风道
式和混流式等；结构材料可以采用铝合金、不锈钢、黄铜等金属，也可以
采用塑料等介质；体积的大小可以根据设计原则和质量要求来确定。
（3）确定冷冻量。
根据蒸发温度和室外环境温度可计算出冷冻量，
计算时，应考虑系统效率和热损失等因素，以确定准确的冷冻量。
（4）确定冷却剂流量。
根据计算出的冷冻量，可以确定冷却剂流量。
（5）确定室内循环风量。
根据设计要求，可以确定室内风量。
（6）计算室外机恒温器尺寸。
根据设计要求、冷却剂流量及室外室
内环境条件，确定室外恒温器尺寸。
2、冷风机蒸发器的计算部分
（1）计算风口面积。
在风口面积计算中，要考虑空调室内的面积、
室内风量及室外凉热量的影响，以确定准确的风口面积。
（2）计算加热器散热量。
计算过程1）空气进出口状态:进气：干球温度t1=27℃，湿球温度t1s=19℃，h1=54 KJ/Kg.干出气：干球温度t12=14℃，湿球温度t12s=12℃，h12=35.8 KJ/Kg.干肋管外表面平均温度：tss=10.8℃，hss=31 KJ/Kg.干2)单位管长参数值管间距p1=0.0254；排间距p2=0.022；铜管外径d0=0.00952；铜管内径di=0.00882；片厚δf=0.00011；片距e1=0.0016；铝箔导热系数λ=204 w/m.k每米管长肋片外表面积：AF=(p1*p2-πd0²/4)*2*1/e1 =0.61每米管长肋片基管外表面积：AP=πd0*(e1-δf)*1/e1 =0.027每米管长内表面积：Ai = π* di * 1 =0.0276每米管长总外表面积：AFP = AF + AP =0.637肋化系数：τ=AFP / Ai =23肋通系数：a =AFP / (p1 * 1) =25净面比：ε=(p1 - d0) * (e1 -δf) / (p1 * e1) =0.582）计算干工况下空气侧换热系数α选迎面风速：Va=1.7 m/s最窄截面处流动速度：Vmax=Va/ε选取管排数：N=2沿气流方向肋片长度：L=N*p2当量直径：de= 2 * (p1 - d0) * (e1 -δf) / ((p1 - d0) + (e1 -δf)) =2.72mm雷诺数：Re = 1.2 * Vmax * de / (1.815 * 10 ^ (-5)) =525.9干工况下空气侧换热系数α= c1 * c2 * (2.568 * 10 ^ (-2) / de) * ((L / de) ^ (N)) * (Re ^ (m)) =56.7 （只适用于Re>=500）α1=1.1*α=62.4 （铜管错排）c1 = 1.36 - 0.24 * Re / 1000c2 = 0.518 - (2.315 * 10 ^ (-2) * (L / de)) + (4.25 * 10 ^ (-4) * (L / de) ^ 2) - (3 * 10 ^ (-6) * (L / de) ^ 3)3)冷却效率η= (h1 - h12) / (1.005 * (h1 - hss)) =0.7874）校核管排数η=1- Exp(-α* a* N’ / (1005 * 1.2 * Va))=0.784(N’=3)|N’-N|<0.5，调整迎风面积|N’-N|>0.5，增减排数求满足η5）计算湿工况下空气侧换热系数αe析湿系数：ξ= (h1 - h12) / (1.005 * (t1 - t12)) =1.39计算肋片效率m = (2 *ξ* α/ (204 * 0.00011)) ^ (0.5)l=(1.065*p1/2-d0/2)*(1+0.805lg（（1.065*p1/2）/(d0/2)）ηf=th(m*l)/(m*l)湿工况下空气侧放热系数αe=ξ*α1*((ηf*AF+AP)/AFP) =676）初估迎风面积、总传热面积空气流量Ma=Q/（h1-h12）=0.275迎风面积Fa=Ma/(1.2*Va) =0.135总传热面积Ft= Fa * a * N =6.767)制冷剂侧放热系数热流密度q0=Q/(Ft*τ) =17025制冷剂质量流速q0>10000 时Vr=210 kg/(㎡.s)确定通路数n=Mr/(Vr*πd0²/4) =3实际制冷剂质量流速Vrm= Mr/(n*πd0²/4) =184.4制冷剂管内放热系数B = 1.22 + ((1.54 - 1.22) / 20 * (10 + t0))式中：t0是蒸发温度。
