蒸發(fā)器課程設(shè)計

1、課程設(shè)計說明書設(shè)計題目：蒸發(fā)器工藝設(shè)計能源與動力工程學(xué)院熱能與動力專業(yè)學(xué)生姓名學(xué)號 ：指導(dǎo)教師 ：完成時間 : 2008年11月2華中科技大學(xué)主 要 設(shè) 計 及 說 明主要結(jié)果（一）設(shè)計目標(biāo)設(shè)計一個蒸發(fā)器。（二）設(shè)計條件：l 室外側(cè)進(jìn)風(fēng)溫度： 35 冷凝溫度： 50 過冷度： 5l 室內(nèi)側(cè)進(jìn)風(fēng)干球溫度： 27濕球溫度： 19.5蒸發(fā)溫度： 7過熱度： 5壓縮機(jī)指示效率： 0.75l 制冷劑： R134a l 制冷量： 6000W（三）確定設(shè)計方案1 蒸發(fā)器類型選擇：采用冷卻強制流動空氣的干式蒸發(fā)器。2 選定蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)：選用10mm0.7mm的紫銅管，翅片選用=0.2mm的鋁套片，翅片間距

2、=2.2mm。管束按正三角形叉排排列，垂直于流動方向間距S1=25mm，沿流動方向管排數(shù)=4，迎風(fēng)面風(fēng)速=2.5。（四）確定物性數(shù)據(jù)：1、確定空氣在流經(jīng)蒸發(fā)器時的狀態(tài)變化過程：由給定的進(jìn)風(fēng)參數(shù)查h-d圖，得：=55.2kJ/kg =10.95g/kg根據(jù)風(fēng)量選擇原則取設(shè)計風(fēng)量為： （1） 進(jìn)口濕空氣的比體積： （2） 空氣的質(zhì)量流量Ga：（3） 進(jìn)出口空氣比焓差： （4） 出口空氣的比焓： 設(shè)取傳熱管壁面溫度=12.5， 查得。（?。┑每諝馓幚磉^程的飽和狀態(tài)點w，連接1-w與線相交與2點，得到蒸發(fā)器出口空氣狀態(tài)干球溫度。（5） 蒸發(fā)器中空氣的平均比焓： 則線與1-w線相交于m點，同時查得空氣的

3、平均狀態(tài)參數(shù)為： 2、R134a在7時的物性為：主 要 設(shè) 計 及 說 明主要結(jié)果（五）具體計算過程查R134a的lgp-h圖，得：1、 計算幾何參數(shù)翅片為平直翅片，考慮套片后的管外徑為：主 要 設(shè) 計 及 說 明主要結(jié)果以圖示的計算單元為基準(zhǔn)進(jìn)行計算，沿氣流流動方向的管間距為： 沿氣流方向套片的長度為：每米管長翅片的外表面積為：每米管長翅片間的管子表面積為：每米管長的總外表面積為：每米管長的外表面積為：每米管長的內(nèi)表面積為：每米管長平均直徑處的表面積為：肋化系數(shù)：當(dāng)量直徑：主 要 設(shè) 計 及 說 明主要結(jié)果2、 計算空氣側(cè)干表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)：（1） 最窄截面處空氣流速：（2） 干表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)根據(jù)

4、Mcquistion提出的用于計算4排叉排管束平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的關(guān)聯(lián)式：3、 空氣側(cè)當(dāng)量表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的計算：（1） 析濕系數(shù)（2） 肋片效率對于正三角形叉排排列的平直套片管束，翅片效率可由式 計算，叉排時翅片可視為六角形，且此時翅片的長對邊距離和短對邊距離之比A/B=1， 且故主 要 設(shè) 計 及 說 明主要結(jié)果肋片折合高度為：故在凝露工況下的翅片效率為：（3） 當(dāng)量表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為：主 要 設(shè) 計 及 說 明主要結(jié)果4、 管內(nèi)R134a蒸發(fā)時表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的計算已知R134a的單位制冷量則r134a的總質(zhì)量流量為作為迭代計算的初值，取，考慮到R134a的阻力比相同條件下R12要大，故取R134a在

5、管內(nèi)的質(zhì)量流速則總流通截面為：每根管子的有效流通截面為：蒸發(fā)器的分路數(shù)：取Z=8，則每一分路中R134a的質(zhì)量流量為每一分路中R134a在管內(nèi)的實際質(zhì)量流量為：根據(jù)凱特里卡的通用關(guān)聯(lián)式：主 要 設(shè) 計 及 說 明主要結(jié)果對于R134a，5、 傳熱溫差的初步計算：暫先不計R134a的阻力對蒸發(fā)溫度的影響則有：6、 傳熱系數(shù)的計算由于R134a與聚酯油能互溶，故管內(nèi)污垢熱阻可忽略，據(jù)文獻(xiàn)介紹翅片側(cè)污垢熱阻、管壁導(dǎo)熱熱阻及翅片與管壁間接觸熱阻之和（）可取為，故主 要 設(shè) 計 及 說 明主要結(jié)果7、 核算假設(shè)的的值與假設(shè)的初值不符，重設(shè)初值為9000。重復(fù)上述步驟，得重新核算假設(shè)的值計算表明，假設(shè)的初

6、值9000與核算值9192.1較接近，偏差小于2.5%，故假設(shè)有效。8、 蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)尺寸的確定蒸發(fā)器所需的表面?zhèn)鳠崦娣e蒸發(fā)器所需傳熱管總長迎風(fēng)面積主 要 設(shè) 計 及 說 明主要結(jié)果取蒸發(fā)器寬B=900mm，高H=200mm，則實際迎風(fēng)面積為已選定垂直于氣流方向的管間距為，故垂直于氣流方向的每排管子數(shù)為深度方向（沿氣流流動方向）為4排，共布置32根傳熱管，傳熱管的實際總長度為 傳熱管的實際內(nèi)表傳熱面積為 又 說明計算約有19%的裕度。上面的計算沒有考慮制冷劑蒸氣出口過熱度的影響，當(dāng)蒸氣在管內(nèi)被過熱時，過熱段的局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)很低，即使過熱溫度不高，過熱所需增加的換熱面積仍可高達(dá)10%20% 。32根0.9m長的管，其翅片間的管子表面積為每一片翅片（寬215mm，深86.6mm）的總外表面積為409片翅片的總外表面積為 32根0.9m長套片管的總外表面積為 主 要 設(shè) 計 及 說 明主要結(jié)果9、 （R134a的流動阻力及其對傳熱溫差的影響鳥越邦和等的試驗表明，在其他條件相同的情況下，R134a在管內(nèi)的流動阻力比R12要高出10%。R12在管內(nèi)蒸發(fā)時的流動阻力為故由于在蒸發(fā)溫度7時R134a的飽和壓力約為300KPa，故流動阻力損失僅占飽和壓力