【正文】 迎風(fēng)面風(fēng)速 Wf=，故最窄截面風(fēng)速： ff WAAW m inm ax ? ? sm/? 微元最窄截面的 當量直徑 : )()( ))((2 1 1 ffb ffbeq SdS SdSd ????? ??? ???? ? 進出口空氣的平均溫度： ?amt 392 42352 0 ???? aai tt ℃ 查空氣的熱物性表，得 smv f / 26??? ； )/(02 kmWa ??? ； 3/ mkgf ?? 空調(diào)制冷系統(tǒng)高能效初步設(shè)計 故 3m a x ?????feqef v dWR b/de=對于平套片翅片順排管簇空氣側(cè)換熱系數(shù)可按下式計算： α of =cψ meqnfea dbd )/(Re? 而整張波紋翅片叉排管簇空氣側(cè)傳熱系數(shù)應(yīng)是上式 ，查《小型制冷裝置設(shè)計指導(dǎo)》表 318 和 319，用插入法求得：ψ=,n=,c=,m=。則空氣側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)： α o =cψ )/(Re ??meqnfe dbda? =0. 327 ???? ? =( )2 km? 翅片當量高度由《小型制冷裝置設(shè)計指導(dǎo)》式（ 315）計算，等邊三角形叉排 c＝ ，近似取 c＝ 則： h1 = )]ln()[1(2 01010 dscdsd ?? = )] ()[ ( ??? = 由式 （ 314） 計算 翅片參數(shù) m = 0 ???ffa??= λ f—— 鋁片導(dǎo)熱系數(shù)，取 203 W/m k 由式（ 313）計算翅片效率 8 7 1 )0 1 ()( 1 1 ????? thmhmhthf? 空調(diào)制冷系統(tǒng)高能效初步設(shè)計 故表面效率 η s=1 ????? )87 (34 32 )1(0 ffff ? 4．計算管內(nèi)側(cè)冷凝換熱系數(shù) 查 《小型制冷裝置設(shè)計指導(dǎo)》 表 311,R22 在 tk=43℃的物性集合系數(shù) B=, 22R 蒸氣 在管內(nèi)凝結(jié)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)由式 317 計算： α i=(tktwi) =1 (43twi) =2781(4 3twi) tw—— 管壁內(nèi)表面溫度； tm—— 空氣出口平均溫度（ tm= 24335? =39℃） 如忽略銅管熱阻和接觸熱阻的影響， twi=tw （ tw壁面平均溫度） 由管內(nèi)外熱平衡關(guān)系： α iπ di(tktw)= η sα 0f0(twtm) 2781π (43tw 43) = 92 (tw39) 解上式得 tw=℃ ，故 α i=2781 ( 41)? = W/（ m2 k） 取空氣側(cè)塵埃垢層熱阻 r0= m2 k/w，污垢熱阻 ri=0, 則 K0 = 00001)1(1arffffrsbtiii ???? ???? = 8 1 10 0 0 0 2 1 9 33 4 5 0 0 2 0 3 0 4 6 0 43 4 5 1??????? = k 空調(diào)制冷系統(tǒng)高能效初步設(shè)計 紫銅管的導(dǎo)熱率λ＝ 393W/(m k) 由于采用了內(nèi)螺紋管，換熱效果可以比光管提高 50％，且材料工藝水平較高，比一般常規(guī)冷凝器換熱效果好，可提高 48%的換熱效果。即 K0 = ＝ W/m2 k 平均傳熱溫差為 θ m = 42433543ln 7ln2112??????akakaatttttt =℃ 故需要的傳熱面積： F0= 31640 ???mkKQ?m2 所需翅片管總長： L= ?fF= m 據(jù)設(shè)計的實際情況，取有效單管長 L=,冷凝器的迎風(fēng)面高度 H=： N= 210 2 ????sH排， 取 24排。 空氣流通方向上 的管排數(shù)： n= ???lNL 排 取整數(shù) n=2 排，與計算空氣側(cè)表傳熱系數(shù)時預(yù)計的空氣流通方向上的管排數(shù)相 符。 這樣，冷凝器的實際有效總管長為 L= mlNn ?????? ,實際傳熱面積為 S= 4 5 mLfo ???? ,較傳熱計算所需傳熱面積空調(diào)制冷系統(tǒng)高能效初步設(shè)計 大 ％ ,能滿足冷凝器負荷的傳熱要求。 實際垂直氣流方向管排數(shù) nB=24，沿氣流方向排數(shù) nl=2,則冷凝器尺寸： 寬 A=22436??? LB tnn L = m 高 B=nB S1=24 = m 深 C=nl S2=2 = m 實際迎風(fēng)面積： Af=AB= = 實際氣流方向排數(shù)的 迎面風(fēng)速為： Wf= ?faAV = m/s 與原假設(shè)的迎面風(fēng)速相近，不再另作計算。 為節(jié)省空間，在不改變換熱面積的情況下，把雙排冷凝器做成 L型。 冷凝器具體參數(shù)表 冷凝器 管道材料 紫銅管 規(guī)格 (mm mm) φ 7 外套鋁片厚度 (mm) 鋁片形式 親水膜百 葉窗波紋片 翅片節(jié)距 (mm) 沿氣流方向排數(shù) 2 垂直氣流方向排數(shù) 24 縱向管間距離 (mm) 21 橫向管間距離 (mm) 14 管簇排列形式 叉排 四 .蒸發(fā)器 的設(shè)計計算及選型 進口空氣干球溫度 ta1=27℃ ,濕球溫度 ts1=19℃；出口空氣干球空調(diào)制冷系統(tǒng)高能效初步設(shè)計 溫度 ta2=℃ ,濕球溫度 ts2=℃ ；制冷量 Q0=2800W （ 測得當?shù)卮髿鈮?PB=） 選用 φ 7mm0. 32mm 的紫銅管 ,翅片選用δ f= 的鋁套片 ,翅片間距 Sf= ,垂直于流動方向管間距 S1=, S2= 沿流動方向管排數(shù) nL=2,迎面風(fēng)速Wf=3m/s。 翅片為開縫形翅片 ,先考慮用平直套片的方法來計算，套片的管外徑為： db=d0＋ 2δ f=7+20. 12= 沿氣流方向套片的長度 L=2S 2=2 = af=2（ S1 S2－π /4 db2） 1000/Sf =2（ － ） 1000/ 空調(diào)制冷系統(tǒng)高能效初步設(shè)計 =每米管長翅片的管子表面積 ab=π db（ Sf－δ f） 1000/Sf = （ － ） 1000/ = m2/m 每米管長的 翅片 總外表面積 a0f= af ＋ ab=+= m2/m 每米管長的外表面積 ab0=π db1= 275 m2/m 由以上計算可得 a0f/ ab0= (1)空氣的物性 空氣的平均溫度為 tf=（ ta2＋ ta1） /2=℃ 取空氣在 22℃下的物性 ρ f= ㎏ /m3 Cpf=1005J/(kgk) Prf= Vf=10 6m/s (2)最窄截面處空氣流速 Wmax=WfS fS 1/(S1db)(Sf－δ t) =3 ()/() =(3)干表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 空調(diào)制冷系統(tǒng)高能效初步設(shè)計 四排管時的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)： α 4=+ (Wmaxd0/vf)(a0f/ab0) =+( 72/10 6) ( ) = N 排管的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)和四排管的平均表面?zhèn)鳠嵯抵g的關(guān)系式是： )4(4 ])4([???? Ndn Naa 因此 α 2= 4[( Wmax db/ Vf) (2/4) ] (24) = 923[( 72/) ( 2/4) ] (24) = α 0 =α 2ρ fω maxcpf/(prf)(2/3) = 1005/()2/3 =() (4)確定在蒸發(fā)器內(nèi)的狀態(tài)變化過程 根據(jù)給定的空氣進出口溫度可得 h1=54kJ/kg h2=40kJ/kg d1=連接空氣的進出口狀態(tài)點 1 和點 2，并延長與飽和空氣 線 （ φ = ） 相 交 于 ω 點 ， 該 點 的 參 數(shù) 為 hw=℃ dw=在 蒸發(fā)器中空氣的平均比焓 hm=hw+(h1+h2)/ln〔 (h1hw)/(h2hw)〕 空調(diào)制冷系統(tǒng)高能效初步設(shè)計 =+(5440)/ln〔 ()/()〕 =與 hm=。 析濕系數(shù) 可由下 式確定 ξ =1+(dmdw)/(tmtw) =1+()/() = (5)循環(huán)空氣量的計算 qm,da=Q0/(h1h2)= 3600/(5440)=720kg/h 進口狀態(tài)下干空氣的比體積可由下式確定 V1=RaT1(1+)/pb = (273+27)(1+ )/101110 =故循環(huán)空氣的體積流量為 qv,a=qm,daV1=720 =624 m3/h (6)空氣側(cè)當量表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的計算 對于開縫翅片的當量表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)， 而沖縫翅片比平直套片的熱交換率強 倍 需要修正，公式為 α j=ξα 0〔 (η faf+ab)/(af+ab)〕 對于正三角形叉排排列的平直套片管束，翅片效率η f公式，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=2/31/2=，且ρ m=S1/db=,故 空調(diào)制冷系統(tǒng)高能效初步設(shè)計 ρ ,= m(A/)1/2 = ()/()1/2 = 肋片折合高度為 h,=db(ρ ,1)(1+ ,)/2 = ()(1+)/2 = m=(2α 0ξ /λ fδ f)1/2 =(2 103)1/2 =取鋁片熱導(dǎo)率λ =237w/(m k), 故在凝露工況下的翅片效率為 η f=th(mh,)/ (mh,) =th( 103)/ ( 103) = 當量表面?zhèn)鳠?系數(shù)為 α j= 〔 ( +)/〕 = W/(m2K) (7)管內(nèi) R22 蒸發(fā)時表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的計算 R22 在 t0=15oC 時的物性為： 飽和液體比定壓熱容 Cpl=(kgK) 飽和蒸氣比定壓熱容 Cpg=(kgK) 空調(diào)制冷系統(tǒng)高能效初步設(shè)計 飽和液體密度 ρ l=飽和蒸氣密度 ρ g= kg/m3 氣 化潛熱 r=飽 和壓 力 p