冷凝器贮液器剂管路的设计

4.2 风冷冷凝器的设计计算4.2.1 原始数据由给定条件，现需设计一台制冷量为60kW的R22空气冷凝器。冷凝温度：进风温度：出风温度：4.2.2初步规划选用的纯铜管，成正三角形排列2；管间距，排间距；肋片为平直铝套片，肋间距；沿气流方向管排数；片宽。如下图： 图4.2 翅片管冷凝器侧面截图设计两片，成V字形，每片热负荷为35.9KW。4.2.3 结构的初步规划及有关参数各部分单位管长面积为2：肋片面积：肋片基管面积：肋管外总表面积：肋管内表面积：肋化系数：4.2.4 进出换热器的温差及风量温差1：风量2： （4.2a）其中定性温度：4.2.5 肋片效率及空气侧换热系数的计算根据肋片参数，冷凝器的空气最小流通面积与迎风面积之比2： （4.2b）考虑降噪节能等因素取迎面风速2.8，则最小流通面风速：当量直径：（最小流通面的面积与周长之比）空气的雷诺数：单元空气流道长径比：根据流体横向流过肋片管簇的的整张平套片换热计算公式3：批注：以上两个公式m和n应该互换所以，管外的表面传热系数3： 对于叉排，有 肋片当量高度：肋片特性系数2： （4.2e）肋片效率2： （4.2f）肋片效率：冷凝器外表面效率2：4.2.6 管内R22冷凝时的表面换热系数首先，设管壁温度：则，在该温度下，。代入式子计算换热系数2： （4.2g）4.2.7 管壁温度的计算忽略薄壁铜管热阻和管与肋片之间的接触热阻，则管内外平衡关系为： （4.2h）用是试凑法得：与所设相近，所以所选壁温合适。4.2.8 所需面积的计算其中：取4.2.9 平均温差的计算4.2.10 所需的管外传热面积及结构参数所需翅片管总长度：若取冷凝器的每列管数为38根，则总管数为152根；取每根长度为1.4米，总长度为，还有3.5%的富裕量。（其中V型边与竖向成21角）每台冷凝器高度：4.2.11 空气的流动阻力及风机的选配阻力计算：该冷凝器需配用风机的额定风量为：风机全压的计算：分两台风机平行吹风，每台风机分担风量为：14619.6/2。根据以上参数选用T35-11型轴流风机。表4.3 风机性能参数型号转速风量全压pa电动机型号功率外形尺寸长宽高6.3130015297224YT90-L41.27077507925 节流机构、管道及辅助设备的设计计算与选型5.1 管路设计氟利昂制冷系统的吸气管道的压力损失不宜超过相当蒸发温度降低1。排气管道的压力损失不宜超过相当冷凝温度升高15。所以在本设计中：蒸发温度为2，允许压力损失。冷凝温度为48，允许压力损失为5.1.1 R22吸气管路的设计已知：冷凝温度，蒸发温度：，制冷量：。假设吸入当量总长度：，压力损失：。查R22吸气管计算图5得：吸气管径为38.1mm，管内流速为15 。管路压力的校核：先计算Re： (5.1a)由于，所以采用尼古拉兹公式5： (5.1b) (5.1c)其中：阻力系数，取时的气体密度：动力粘度，取因为，与所设相差不大，且小于允许压力，所以吸气管路设计合理。5.1.2 R22排气管路的设计已知：冷凝温度：，蒸发温度：，制冷量：。假设吸入当量总长度：，压力损失：。查R22排气管计算图5得：吸气管径为25.4mm，管内流速为15。管路压力的校核：先计算Re：由于，所以采用尼古拉兹公式5：其中：阻力系数，取时的气体密度：动力粘度，取因为，与所设相差不大，且小于允许压力，所以排气管路设计合理。5.1.3 高压液体管路设计R22在这段管路内流速允许范围：0.51.55压力损失允许范围: 5设管内流速为，取当量长度。则管径5： (5.1d)其中：在48时，管路压力的校核：先计算Re：由于，所以采用尼古拉兹公式5：其中：阻力系数，由于，小于允许压力损失20，所以所设计的管路合适。5.1.4 低压液体管的计算低压液体管，为节流阀至蒸发器管段，该段流速允许范围：0.5-1.255。取流速，取当量长度。则管径5：取。其中：在48时，管路压力的校核：先计算Re：由于，所以采用尼古拉兹公式5：其中：阻力系数，由于，小于允许压力损失，所以所设计的管路合适。5.2 储液器的设计计算5.2.1 制冷系统中制冷剂总的充注量的计算表5.1 制冷系统中各部分的充注量9设备名称制冷剂液体充满度干式壳管式蒸发器传热管子容积的的25%液管管道容积的100%其它部件或设备制冷剂侧总容积的1020%A 蒸发器： B 四段液管的容积:C 冷凝器的充满度计算如表中所述，按制冷剂侧总容积1020%，本设计中取15%。制冷系统中制冷剂总的充注量：5.2.2 储液器容积的计算对于氟利昂制冷系统，储液器容积可按下式计算9： (5.2a)式中：制冷系统中制冷剂总的充注量，； 冷凝温度下液体制冷剂比容，；储液器充注度，取。设计卧式储液器，参数见下表。表5.2 卧式储液器供液接口尺寸mm回液接口尺寸mm储液量L外 形长mm高mm直径mm32327015003452735.3 气液分离器的选型计算其直径9： (5.2b)其中：通过气液分离器的制冷剂质量流量，；气液分离器中，气流通过横断面的速度，取；蒸发压力下，饱和制冷剂蒸汽比容，选用FY1系列氟利昂用气液分离器，外形尺寸如下表。表5.3 气液分离器外形尺寸表型 号外径内径高度进气管径出气管径进液管径出液管径加氟管径FY1-3431230061238321919165.4 干燥器过滤器的选型原则上根据高压液体管选用，本设计中选用上海恒温控制器厂生产的LFD型干燥过滤器。该过滤器是一种不可拆卸的干燥过滤器内藏分子筛颗粒，焊接在电磁阀和高压储液器之间。参数如下表。表5.4干燥器过滤器参数表型号LFD-04过滤效率（%）最大流通量（）1000安全工作压力3.5容许通过最大颗粒直径100（过冷35）压差0.007接管内径12外形尺寸重量0.4516 / 16