管式换热器当冷凝温度高于65度时

　　卧式壳管式冷凝器设计_电子/电路_工程科技_专业资料。课程设计 设计题目：配用冷水机组的卧式壳管式冷凝器设计 设计目标：设计一台配用冷水机组的卧式壳管式冷凝器 设计参数：制冷剂：R134a 额定工况蒸发温度： t0 ?4 C ? 冷凝温度： tk ?

　　课程设计 设计题目：配用冷水机组的卧式壳管式冷凝器设计 设计目标：设计一台配用冷水机组的卧式壳管式冷凝器 设计参数：制冷剂：R134a 额定工况蒸发温度： t0 ?4 C ? 冷凝温度： tk ? 40 C ? ? 冷却水进口温度： twi ? 30 C 制冷量：Q0 ? 300kw 传热管：每英寸19片的滚轧低肋铜管 氟利昂卧式壳管式冷凝器的设计及计算 L1 氟利昂卧式壳管式冷凝器的结构及设计 3.1.1 卧式壳管式冷凝器的整体结构 图3—2为氟利昂卧式壳管式冷凝器的整体结构图 3．L 2 卧式壳管式冷凝器的零部件及其设计 (1)传热管、传热管的布置及与管板的固定方式在氟利昂卧式壳 管式冷凝器户较为适宜使用的低翅片管 是采用? l6mmx1.5mnl和 ? 19mm× 1.5mm的紫铜管坯管轧制而成， 轧制后，其内径一般小于坯管内径。 另一种传热管是锯齿管，系车制而成， 其扭距较滚轧而成的低翅片管更密， 翅片外沿开有锯齿形缺口，锯齿管 内径与原坯管内径相同。 低翅片管的每米管长各有关面积按下列各式计算 ad (单位为 m 2 ／m) 每米管长翅顶面积 2 每米管长翅侧面积。(单位为 m ／m (2)壳体、管板及其连接方式 卧式壳管式冷凝器的壳体及管板内侧 均承受冷凝压力，为受压元件，在必要时应进行强度计算，从而确 定壳体和管板的厚度。在进行强度计算时，高压侧设计压力应高于 在正常运转条件下制冷剂可能达到的与冷凝温度相应的饱和蒸 气压力。制冷剂可能达到的冷凝温度及相应的饱和蒸气压力按 表3—6取值。 当冷凝温度介于表3—6中任意两个冷凝温度之间时．冷凝压力应 按相邻的较高冷凝温度确定，当冷凝温度高于65度时，则冷凝 温度按实际可能达到的温度确定。 氟利昂卧式壳管式冷凝器壳体的常用厚度为6—8mm。 (3)端盖 端盖多为灰口铸铁，亦可用钢板冲压焊制而成。端盖内侧 的若干筋板将其分成若干水胶，两端盖的水腔应互相配合以便冷却 水在管内往返流动。冷却水的进出口通常在一个端盖上，进口布置 在下方，出口布置在上方，冷却水往返流动的沥程数为偶数，且一 般不大于8。 4)支座 : 小型制冷装置用卧式壳管式冷凝的支座一般采用如图3—9 所示结构形式。表3—9列出不同壳体外径 D0 的冷凝器所对应的支 座尺寸。支座在冷凝器中的位置可按下列要求确定：若冷凝器主体 部分的长度(两管板外侧端面间的距离)为 lt ,壳体平均直径为 Dm ， 支座钢板厚度中线处与管板外侧的距离为s，则支座的位置应保证 s ? 0.2lt 且 s ? Dm 4 。 (5)连接管 卧式壳管式冷凝器的连接管包括进气接管、出液接管以 及冷却水进出口接管。各连接管内径 di (单位为m)按下式计算 3．1．3 卧式壳管式冷凝器的初步结构设计 1）选取热流密度 q0 (单位为w／m2)，确定传热管总长L(单位为m) 2)根据冷凝器长径比 l Di 的合理范围确定流程数N、每流程管数z、 有效单管长L(单位为m）及壳体内径 Di (单位为m) 列出不同流程数方案的组合表，如表 3—l0 所示。 3.2 卧式壳管式冷凝器的传热计算 3.2.1 氟利昂蒸气在滚轧低翅片管外表面上凝结时表面 传热系数 ? k 0 的计算 增强系数少应由下式计算 管排修正系数由下式计其 3．2．3 冷却水在管内流动时的表面传热系数 ? wi 计算 系数B是与冷却水进出口平均温度入有关的物性集合系数，可从表 3—l 2中取值，也可由下式近似计算 3．2．4 氟利昂用卧式壳管式冷凝器的传热方程及传热面积计算 采用逐步逼近法解联立方程组式(3—6)和式(3—7)，即假定一 个 ?0 ，分别计算式(3—6)和式(3—7)的 q0 ，可将计其结果列表， 如表3—13所示。 当两式 q0 误差不大丁3％时，可认为符合要求，然后将试凑计算 终所得 q0 与冷凝器初步结构设计时假定的物进行比较，若误差不 大于15％且计算值稍大于假定值，可认为原假定疽及初步结构设计 合理，后即可由下式计算所需的管外传热面积Ad(单位为m’) 3．3 冷却水在卧式壳管式冷凝器中流动时的阻力计算 冷却水在卧式壳管式冷凝器中流动时的阻力 ?p (单位为Pa) 阻力系数
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