表冷器计算书
文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]
表冷器计算书
(一)前表冷器
a.已知：
①风量：14000CMH
空气质量流量 q
mg
=(14000×/3600≈s
空气体积流量 q
vg
=14000/3600≈s
②空气进、出口温度：
干球：35/17℃湿球：℃
③空气进、出口焓值：㎏
④进水温度：6℃，流量：110CMH(前、后冷却器)
⑤阻力：水阻＜70KPa，风阻700Pa(前后冷却器)
b.计算：
①接触系数ε2：
ε
2= 1-（t
g2
-t
s2
）/（t
g1
-t
s1
）
=1-/≈
②查《部分空气冷却器的接触系数ε2》表：
当Vy=~s时：GLⅡ六排的ε
2
=~
从这我们可以看出：六排管即可满足要求。（可得出如下结论：在表冷器外型尺寸受到限制的情况下，我们从增大换热面积来提高换热总量总是不大理想，即使强行增加排数仍旧帮助不大。我近30遍的手工计算也证明了这一点。提高水流速和降低水温对提高换热总量有更为积极的贡献。通过计算我们可以发现钢管的水阻实在太大，稍微增
加一点，水阻就大的吓人。于是我设计采用了两组双排供、双排回的表冷器，在两组总排数仅8排的表冷器里同时供回水达四排之多，水程就一个来回。这样就出现了大流量小温差的情况，水流速ω可以提高。在冷冻水里添加乙二醇，使冷冻水的冰点下降。很容易我们发现对数平均温差提高了很多。从而达到了提高换热总量的目的。）③选型分析：
⊙冷负荷 Q= q
mg ×(h
1
-h
2
)
×－≈(235760Kcal/h)
⊙由六排管的水阻△Pw=ω≤70Kpa
得：管内水流速ω≤s
[水阻的大小和水程的长短也有密切的关系，经验公式没有对此给个说法。推论：八排管（即实际上的二排管）在流速一定时的水阻必为六排管的1/3。理论上可以使△Pw=ω≤70Kpa，有ω≤s，但常识告诉我们：不能如此取值，可以判定八排管（即实际上的二排管）的ω≤s为合理。] 安全起见，设令：
ω=s
⊙要求Vy=~s，可初估迎面尺寸（计算表明风速和流速的增加，将带来K值的增加，但K值的增加，却导致迎面的减小，间接使整个换热面积A的减小，我对Vy=s进行的计算表明，K值的增加，A值减小，K×A之积增加并不明显。从这点来看牺牲K值换A值较为有利于整体换热效果，特别的要保6~8排的K值，换来的是将在以后用4~6排的增加面积来弥补，是很得不偿失的，况且那时K值还得再按
倍计算。但按Vy=s计算表明：A值增加，K×A之积也反而减小，
K=，考虑其它因数K=，β≈，γ≈；ε
1≈，提出t
w1
=℃的不合理要
求。由多次的计算看出存在一个K×A最佳大值，即以下的分析计算）。控制Vy=s左右，有：
迎风面积Ay= q
vg
/Vy==
令：表冷器长L=1500 L’=1500+120+120+60=1800
表冷器高h=Ay/L=≈
迎面换热管数n=h/39≈（根）
取n=29根同时总供水根数N=29×4=116根
有：表冷器高h=1131 h’=1131+84=1215
迎风面积Ay= L×h=
迎面风速Vy= q
vg
/Ay=≈s
⊙可提供的冷水流量 q
mw
：
经反复多次验算，按△tw =℃左右较为合理。
冷冻水量q
mw
=Q/C×△tw
=×
=s
=s
根据所提供的110CMH的水量分配到前表冷器可在75CMH左右（由于水泵的选大，实际流量已在120CMH以上，分配到前表冷器可达80CMH）。
通水截面Aw= n× Ad =116××10-4=×10-2m2
ω= q mw /Aw ≈s
提高到ω=s 有 q mw = L/s （） 则：△tw ≈℃≈℃
④ 表冷器结构尺寸(GL Ⅱ型)
查《实用制冷与空调工程手册》page584~586《空气冷却器性能参数》表:
肋管D18×2+φ38钢绕片 片距 单位长度管传热面积：Fd=㎡/m
考虑局部存有片距为～㎜，统一按Fd=㎡/m 计。 换热面积A ：
A=n×8×L×Fd =29×8××=㎡
⑤ 析湿系数：ξ=－/[(35－17)]= ⑥ 传热系数：
K 8=[1/ K 8计= K 8×η=×≈㎡℃
η=—修正系数(考虑排数、污垢、表面积灰、计算误差等安全因素)
⑦ 计算热交换效率系数ε1:
计算传热单元数：β=KA/ξq mg Cp
=××××103 ≈
计算水当量比：γ=ξq mg Cp/q mw C
=××21× ≈
ε
1
=[1－e-(1－γ)β]/[ 1－γe-(1－γ)β]
≈
≈
⑧校核计算冷冻水初始温度t w1：
⊙t
w1=t
g1
-(t
g1
-t
g2
)/αε
1
=35-(35-17)/×
≈℃
（根据〈简明空调设计手册〉page150介绍：考虑安全系数α=。这是针对冷冻水从头走到底的情况，我们选取的是八排四进四出，冷排管始终保持一个平均低温状态，可以使安全系数α=~1，取α=）
t
w1
=℃＞6℃满足可提供6℃的冷冻水要求。
取t
w1
=℃
⊙我们的结构更多的可能是α=1：
t w1=t
g1
-(t
g1
-t
g2
)/αε
1
=35-(35-17)/1×≈℃
⊙t
w2= t
w1
+△tw =6+=℃
⑨校核计算传热量
⊙对数平均温差△tm
△tm=[-(17-6)]/ln[/(17-6)]
=11
≈℃
