壳管式冷凝器课程设计(编辑修改稿)

壳管式冷凝器课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

则实际水流速 smZdqu i v /4 9 1 0 1 2 9 2   对流程数 N、总根数 NZ、有效单管长 l 、壳体内径 iD 及长径比 iDl/ 进行组合计算，组合计算结果如表 所示 表 组合计算结果 流程数 N 总根数 NZ 有效单管 l /m 壳体内径iD /m 长径比 iDl/ 2 182 4 364 参看文献 [1， 76]，在组合计算中，当传热管总根数较多时，壳 体内径 iD 可按下式估算： (1 .1 5 1 .2 5iD N Z ～ ） s 式中 s—— 相邻管中心距， 0(  ～ ），单位为 m； 0d —— 管外径，单位为 m。 系数 ～ 的取法：当壳体内管子基本布满不留空间时取下限，当壳体内留有一定空间时取上限。 （本设计取下限计算 NZ s ） 查看文献 [1]表 ，由 0d =16mm 查得：换热管中心距 s = 22mm。 参看文献 [1， 76]，长径比 iDl/ 一般在 6～ 8 范围内较为适宜，长径比大则流程数少，便于端盖的加工制造。 当冷凝器与半封闭式活塞式制冷压缩机组成机组时应适当考虑压 缩机的尺寸而选取更为合适的冷凝器的长径比。 据此，本设计选取 2 流程方案作为结构设计依据，管径选择 400mm 的无缝钢管。 热力计算 水侧表面传热系数 从管子在壳体的实际排列来看，每个流程的平均管子数为 n=92，因此在管内的水速平均值为： smndqu iv / 01 22   由 mt = 34℃ 查文献 [2]附录 9 表得其运动粘度 smv / 26。 由文献 [1]表 312 查得其物性集 合系数 B =。 因为雷诺数 Re = iud = = 21806＞ 410 ，亦即水在管内的流动状态 为湍流，则由文献 [1， 78]中式（ 35），水侧表面传热系数： )/( KmWduB iwi  氟利昂侧冷凝表面传热系数 根据图 的排管布置，管排修正系数由文献 [1， 77]中式（ 34）计 算 7 4 8 4 856204424 n 根据所选管型，低翅片管传热增强系数由文献 [1， 77]中式（ 32）计算如下： 环翅的当量高度 22 22( d ) (1 5 . 8 6 1 2 . 8 6 )4 4 1 5 . 8 6tbtdh d   mm = 增强系数 ： 141 .1 ( )bfbbof ofaaada a h  = 140. 03 32 0. 03 32 0. 10 38 12 .8 61. 1 ( )0. 15 04 0. 15 04 4. 26  = 查文献 [1， 76]表 311， R134a 在冷凝温度 kt =40℃ 时，其物性集合系数 B = 由文献 [1， 76]式（ 31）计算氟利昂侧蒸发表面传热系数， )(7 2   owonbko ttBd  = 1 2 8 5 1   ）（ tt k 3745  )/( 2 KmW  其中 wot —— 管外壁面温度 ,℃ ； 0 —— 蒸发温度与管外壁面温度之差 ,℃。 实际所需热流密度计算 对数平均温差 37403240ln 3237ln2112wkwkwwmtttt tt＝ ℃ 水侧污垢系数 ir = Wkm /2。 将有关各值代入文献 [1， 78] 式（ 36）和（ 37） ，热流密度计算 0q （单位为 2/mW ）： 00koq  = 3745  mofiofiiomoaaaaaq)1(). 1(oo   （＝） 选取不同的 0 （单位为℃）进行迭代计算，计算结果列于表： oq 计算结果 0 /℃ 0q （ 2/mW ） 0q （ 2/mW ） 2 6298 4096 5575 4350 5328 4480 4820 4608 当 0 = c ，两式的 oq 值误差已经很小了，取 20 /4714 mWq  ，计算实际需要的传热面积： 4 7 1 42 6 8 0 0 0 mqQA oKof ，初步设计结构中实际布置冷凝传热为 2m ，较传热计算所需面积小 % ，满足要求，可认为原假定值及初步结构设计合理。 阻力计算。