除濕機(jī)室外冷凝器換熱器設(shè)計計算

一.冷凝器的種類

冷凝器的任務(wù)是將壓縮機(jī)排出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑予以冷卻使之液化。也即使過熱蒸氣流經(jīng)冷凝器的放熱面，將其熱量傳遞給周圍介質(zhì)—水與空氣等，而其自身則被冷卻為飽和氣體，并進(jìn)一步被冷卻為高壓液體，以便制冷劑在系統(tǒng)中循環(huán)使用。

根據(jù)冷卻劑的不同種類，冷凝器可歸納為四類，即：水冷、空冷、水-空氣冷卻（即蒸發(fā)式和淋水式）以及靠制冷劑蒸發(fā)或其它工藝介質(zhì)進(jìn)行冷卻的冷凝器。

商用空調(diào)的冷凝器主要是水冷式和空冷式，除冷水機(jī)組以外，主要是空冷冷凝器。

二.?空冷冷凝器簡介

空冷式冷凝器完全不需要冷凝水，而是利用空氣使氣態(tài)制冷劑冷凝。制冷劑在空冷式冷凝器中的傳熱過程和水冷式冷凝器相似，有降低過熱、冷凝和再冷三個主要階段。下圖給出氟利昂22氣體制冷劑通過冷凝排管時的狀態(tài)變化與冷卻用空氣的溫度變化。從圖中可以看出約90%傳熱負(fù)荷用來使制冷劑冷凝，冷凝段中制冷劑的溫度基本不變，圖中示出的溫降則是由于制冷劑經(jīng)過冷凝盤管時的流動阻力所造成。

根據(jù)空氣流動發(fā)生的原因不同，空冷式冷凝器有對流式和強(qiáng)迫對流式之分，我們需要計算的即是強(qiáng)迫對流式。氣態(tài)制冷劑進(jìn)入肋管內(nèi)，冷凝液流出。借助于軸流風(fēng)機(jī)或離心風(fēng)機(jī)使空氣以2-3/的迎面速度橫掠肋管束，吸收管內(nèi)制冷劑放出的熱量。

已知參數(shù)

室外冷凝器（空冷）制冷量Φ0=12000，蒸發(fā)溫度0=7.2℃，管徑0=9.52,管厚為0.36,肋片厚度δ=0.11,肋間距=1.8,管間距1=25,冷卻空氣進(jìn)出口溫度1=35℃,2=43℃，肋片直徑=21.65,=6.065,空氣定壓比熱=1.005/.。

解答：

1.定冷凝器的熱負(fù)荷

由公式Φ=φΦ0,φ由0與查《實(shí)用制冷與空調(diào)工程手冊》（機(jī)械工業(yè)出版社）中圖確定，查圖得φ=1.22。一般的-2=3～5℃，取-2=5℃,則=43+5=48℃.則Φ=1.22×12000=14.64。

2．算冷卻空氣量

=Φ/(2-1)=14640/(1.005×8×1000)=1.82/=54593/.

3．計算各部分面積、與,肋化系數(shù)τ，以一米長肋片管為例。

=Π0(1-δ0/)+(Πδ/)其中δ0=δ=δ即肋片厚度?代入上式參數(shù)

=3.149.5210-3（1-0.11/1.8）+3.1421.56(0.11/1.8)10-3=32.2510-32

=2Π(0+)/2[2+δ2]1/2/

=23.14(9.52+21.56)/2[6.0652+0.112]1/2(1/1.8)10-3

=329.810-32

=Π1=3.14(9.52-0.362)10-3=27.6310-32

肋管總外表面積01=+=32.2510-3+329.810-3

=36210-32

肋化系數(shù)τ=01/=36210-3/27.6310-3=13.1

凈面比?ε=（1-0）（-δ）/1

1——管子橫向中心距

=（25-9.52）（1.8-0.11）/（251.8）

=0.581

4．初步計算冷凝器的總傳熱面積

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，先設(shè)定ψ=200——300/2

取ψ=300/2

則估算總傳熱面積1=Φ/ψ=14640/300=48.82

5．查《實(shí)用制冷與空調(diào)工程手冊》（機(jī)械工業(yè)出版社）171，取換熱器傳熱系數(shù)=35/2

6．傳熱溫差Δ=8/[(48-35)/(48-43)]=8.373

7．傳熱面積約=Φ/Δ=14640/(358.373)=49.962

真實(shí)的熱流密度ψ=Φ/=14640/49.96=293.06

驗(yàn)證|(ψ-ψ)/ψ|=|(293.06-300)/293.06|

=2.4%<5%

驗(yàn)證通過。

8．最后決定冷凝器結(jié)構(gòu)

實(shí)際所需傳熱面積=49.962

所需肋管的總長=/01=49.96/(36210-3)=138.01