翅片冷凝器工艺计算表



翅片式冷凝器工艺计算			DFBR40Q (光管φ7)
项目	单位	代号	计算数据
一.工况设计参数确定
冷凝温度	℃	tc	35
过冷度	℃	ΔTc	8
压缩机吸气温度	℃	t1	10
冷凝器进风温度	℃	tai	7
冷凝器出风温度	℃	tao	24.6
压缩机标称冷量	kW	Q0'(tc=52,te=7.2,ΔTc=5,ΔTe=8)	35
压缩机标称功率		P(tc=52,te=7.2,ΔTc=5,ΔTe=8)	9
设计需求	kW	Q0=Qo'*95%*98%	32.585
	kj/kg	h0	409.6
	kj/kg	h3=f(tc,ΔTc)	224
单位质量制冷量	kj/kg	q0=h0-h3	185.6
	kj/kg	h2'	431.2
冷凝器单位热负荷	kj/kg	qk=h2'-h3	207.2
负荷系数		C1=qk/q0	1.11637931
冷凝器热负荷	kW	Qk=C1*Q0	36.37721983
		或Qk=P+Q0	41.585
空气密度	kg/m3	ρ	1.08
比热	kj/kg·k	Cpa	1.01
冷凝器进出口温差	℃	tao-tai	17.6
空气流量	m3/h	Va=3600Qk/{ρa*Cpa*(tao-tai)}	6821.410859
二.管外侧换热系数计算
空气运动粘度	m2/s	vf	0.0000175
迎面风速	m/s	Wf	2.53
铜管直径	mm	d	7
铜管壁厚	mm	δ	0.3
翅片厚度	mm	δf	0.115
翅片间距	mm	Sf	2
管间距（纵向）	mm	S1	21
管间距（横向）	mm	S2	18.2
圆周率		π	3.142
翅片管外径	mm	db	7.23
铜管内径（mm）Di	mm	di=d-2*δ	6.4
	mm2	db2	52.2729
片距与翅片管外径的比值		Sf/db（要求=0.18~0.35）	0.276625173
两管间空气流通距离	mm	s1-db	13.77
空气流过翅片有效流通截面	mm	sf-δf	1.885
每米管长翅片间管子外表面积	m2/m	fb=π*db*(1-δf/Sf)/1000	0.021410452
每米管长翅片表面积	m2/m	ff=2*(S1*S2-π*db2/4)/Sf/1000	0.341139637
每米管长铜管内表面积	m2/m	fi=πdi/1000	0.0201088
每米管长铜管内容积	m3/m	V=π*(di/2)*(di/2)*1000	0.03217408
总面积	m2/m	ft=ff+fb	0.362550089
翅化系数		β=ft/fi	18.02942439
当量直径	mm	deq=2*(s1-db)(sf-δf)/{(s1-db)+(sf-δf)}	3.316058767
最大风速	m/s	Wmax=(s1*sf)/{(s1-db)*(sf-δf)}*Wf	4.093780159
雷诺数		Ref=Wmax*deq/vf/1000（Ref=500~10000）	775.7266049
排数		R	8
片宽	mm	L=s2*R	145.6
长径比		L/deq（比值要求=4~50）	43.90754514
系数A		A=0.518-0.02315*(L/deq)+0.000425*(L/deq)2-3*10-6*(L/deq)3	0.066941702
系数C		c=A*(1.36-0.24*Ref/1000)	0.078577884
系数n		n=0.45+0.0066*L/deq	0.739789798
系数m		m=-0.28+0.08Ref/1000	-0.217941872
空气导热率	W/m·k	λf	0.0276
		Refn	137.3336635
		(L/deq)m	0.438552854
管外侧对流换热系数	W/m2k	α0=1000*(L/deq)^m*1.1*1.2*(cλfRefn/deq)	51.99481945
三.翅片管的表面效率
铝翅片导热率	W/m·k	λ	203
系数m'		m'={2*α0/(λ*δf)}0.5	66.74182777
系数ρ		ρ=S1/db	2.904564315
		l/S1（翅片孔为等边三角形）	1
系数ρ'		ρ'=1.27*ρ(l/S1-0.3)0.5	3.086268729
		db/2	3.615
		ρ'-1	2.086268729
		lnρ'	1.12696283
		1+0.35lnρ'	1.394436991
当量翅高	mm	h'=(db/2)*(ρ'-1)*(1+0.35lnρ')/1000	0.010516651
		x=m'*h'	0.701900482
		ex	2.017583448
		e-x	0.495642448
		th(m'*h')=(ex-e-x)/(ex+e-x)	0.605572703
翅片效率		ηf=th(m'*h')/(m'*h')	0.862761486
翅片管的表面效率		ηs=1-(1-ηf)(ff/ft)	0.870866128
四.管内对流换热系数
		rs0.25(查表)	19.811
		Bm(查表)	66.84
		di0.75	0.022627417
空气进出口平均温度	℃	ta=(tai+tao)/2	15.8
		Y=(ηsα0ft)/(0.683rs0.25*Bm*π*di0.75)	0.255314092
		(tc-tw)0.75	6.727485815
		Y(Tw-Ta)	1.659541596
			5.067944219
管壁温度	℃	(Tc-Tw)0.75=Y(Tw-Ta)  Tw=?      αi*π*di*(Tc-Tw)=ηs*α0*ft*(Tw-Ta)	22.3
管内对流换热系数	W/m2k	αi=0.683rs^0.25*Bm*{di*(Tc-Tw)}^-0.25	1693.821414
五.传热系数和冷凝面积计算
污垢热阻	m2k/W	ri	0
接触热阻	m2k/W	r0	0.001
每米管长翅根管面平均面积	m2	fm=(fb-fi)/ln(fb/fi)	0.020752823
传热系数	W/m2k	K0=1/[(1/αi+ri)*β+(δt*ft)/(λt*fm)+r0+1/(ηs*α0)]	29.63670146
最大温差	℃	Δtmax=tc-tai	28
最小温差	℃	Δtmin=tc-tao	10.4
对数平均温差	℃	ΔTm=(tao-tai)/ln(Δtmax/Δtmin)	17.77062099
冷凝面积	m2	F0=1000Qk/(K0ΔTm)	69.07120533
六.换热器结构参数确定
当量长度	m	LT=F0/Ft	190.5149313
冷凝器高度		H	546
冷凝器长度	m	L	0.777
冷凝器排数			8
每排计算孔数		N=H'/25.4	26
每排实际孔数		N'	40
单管长度	m	l=Lt/R/N'	0.59535916
			0.18164084
迎风面积	m2		0.325066102
计算迎面风速	m/s		5.829080118
			-3.299080118
七.风机选型参数确定
换热器阻力	Pa	ΔPa=9.81×0.0113(L/deq)(ρWmax)^1.7×1.2×1.1	80.41
空气横向流过换热器的动压	Pa	P1=ρv2/2	18.35
导风圈直径—mm			590
导风圈面积—m2			0.2732585
导风圈数量—个			1
导风圈出风速度—m/s			6.93
导风圈出口动压—Pa			25.933446
所选风机动压—Pa			44.283446
所选风机全压—Pa			124.693446