冷凝器計算

1、冷凝器的功能是把由壓縮機排出的高溫高壓制冷劑氣體冷凝成液體，把制冷劑在蒸發(fā)器中吸收的熱量（即制冷量）與壓縮機耗功率相當(dāng)?shù)臒崃恐团湃胫車h(huán)境中。因此，冷凝器是制冷裝置的放熱設(shè)備，其傳熱能力將直接影響到整臺制冷設(shè)備的性能和運行的經(jīng)濟性。冷凝器按其冷卻介質(zhì)可分為水冷式、空冷式和水空氣混合式。由于空冷式冷凝器使用方便，尤其適合于缺水地區(qū)，在小型制冷裝置（特別是家用空調(diào)）中得到廣泛應(yīng)用?？绽涫嚼淠骺煞譃閺娭茖α魇胶妥匀粚α魇絻煞N。自然對流式冷

2、凝器傳熱效果差，只用在電冰箱或微型制冷機中。下面僅討論強制對流式冷凝器。二、強制對流空氣冷卻式冷凝器的結(jié)構(gòu)及特點強制對流空氣冷卻式冷凝器都采用銅管穿整體鋁片的結(jié)構(gòu)（因此又稱管翅式冷凝器）。其結(jié)構(gòu)組成主要為——U形彎傳熱管、翅片、小彎頭、分叉管、進（出）口管以及端板等（如圖1），其加工工藝流程如圖2。一、空氣流量環(huán)境溫度Tair=35，35℃進出口溫差ΔT=10℃，空氣進口溫度Ti=35℃，空氣出口溫度T0=45℃，冷凝器中的平均溫度Tm

3、=40℃；空氣的密度ρm=1.092Kgm3；空氣的定壓比熱Cp=1.01E03J（KgK）；冷凝器的熱負(fù)荷Qk=77000W；空氣的體積流量Vair=6.96E00m3S二、結(jié)構(gòu)初步規(guī)劃選定迎面風(fēng)速Wf=2.5ms沿氣流方向的排數(shù)nl=3冷凝器采用正三角排翅片厚度δf=0.190.19mm翅片節(jié)距Sf=1.8；1.8mm翅片管的縱向距離S1=25mm；翅片管的橫向距離S2=21.65mm；翅片管的基管直徑Db=9.9mm；單位管長翅片

4、面積Ff=0.515902389m2；單位管長翅片間基管面積Fb=0.0278047m2；單位管長翅片管的總面積F0=0.543707089m2；翅片管的中性面的直徑Dm=9.1mm；單位管長內(nèi)螺紋管的中性面表面積Fm=0.028574m2；翅片管的的內(nèi)徑Di=8.68mm；內(nèi)螺紋管的內(nèi)表面積Fi=0.0272552m2；翅化系數(shù)β=F0Fi19.94874699；最小截面與迎面截面面積之比0.540244444；最小截面的風(fēng)速Wma

5、x=4.627534861ms；冷凝器的當(dāng)量直徑Deq=2.909754638mm由冷凝器的平均溫度Tm，查空氣的物性參數(shù)動力粘度νf=1.75E05m2s導(dǎo)熱系數(shù)λf=0.0264W（Mk）密度ρf=1.0955m3Kg故雷偌數(shù)Ref=7.69E02長徑比LDeq=22.32146971對于平套片管空氣的換熱系數(shù)A=0.5180.02315LDeq0.000425（LDeq）^23E6(LDeq)^3A=0.179648497C=A（

6、1.360.24Ref1000）2.09E01n=0.450.0066LDeq0.5973217m=0.280.08Ref10002.18E01對于排換熱系數(shù)比順排高10%則α0=1.10.02643CRefnDeq（LDeq）^m5.62E01W(M2k)對于排管簇L=S125mmB=S221.65mmρ=BDb2.186868687ρ=1.27ρ(LB0.)^0.52.56768664h=Db(ρ1)(10.35lnρ)20.010

7、321268m=(2α0(λfδf))^0.553.99064795故翅片的效率ηf=th（mh’）mh0.907911856表面效率ηs=1FfF0（1ηf）0.912621162計算管內(nèi)的換熱系數(shù)αi假設(shè)壁溫Tw=50.5℃液膜平均溫度Tm=52.25溫度rs14Bm4020.19271.655019.81166.84Tm19.7252865.75775管內(nèi)換熱系數(shù)αi=0.683rs14Bmdi14(TkTw)14忽略銅管管壁和

8、接觸熱阻由管內(nèi)外熱平衡:αi3.14di(TkTw)=ηsα0f0(TwTm)0.683rs14Bmdi14(TkTw)143.14di(TkTw)=ηsα0f0(TwTm)Tw=4.97E01℃Δ=|TwTw|Tw8.19E01取壁溫Tw=5.05E01℃則αi=2.12E03W(M2k)上述數(shù)據(jù)基于波紋翅片，片距2.2mm，內(nèi)螺紋紫銅管，管直徑9.52mm，管間距25mm，排間距21.65mm這是我計算過的，其它跟這參數(shù)差不多的翅片

9、管，基本也可以取上述的傳熱系數(shù)傳熱面積為了簡便，可用單張翅片的面積的2倍（反正面）乘以翅片的數(shù)量，實際面積比這小3％左右一般冷凝器在室外溫度35C時，（標(biāo)況）冷凝溫度50C一般進出風(fēng)溫差8～10C左右，出風(fēng)溫度為43～45C風(fēng)的平均溫度可用對數(shù)溫差算，計算從略，這里假設(shè)算出的風(fēng)的平均溫度40C根據(jù)冷凝器的傳熱公式Q=K.F.(T冷凝－T風(fēng)平均）散熱量一般取冷量的1.3~1.4倍這樣冷凝器面積就算出來了至于冷凝器風(fēng)量的選擇，則可用空氣的傳