【文章內(nèi)容簡介】 式中， f 為溶液的循環(huán)倍率，即產(chǎn)生 1kg 氨蒸氣所需的濃溶液量。可根據(jù)精餾塔的質(zhì)量平衡計(jì)算 f ，式 4 中，令 39。39。 ar ??? ??? ，稱作放氣范圍； Rq 為分凝器熱負(fù)荷，用式陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁 共 51 頁 計(jì)算。 吸收器單位熱負(fù)荷 aq （單位為 kJ/kg ）： 根據(jù)吸收器熱平衡關(guān)系可得： aq = ah8 +（ f 1） 3h 4fh = ah8 3h + )( 43 hhf ? 溶液熱交換器熱負(fù)荷： 由濃溶液側(cè)計(jì) 1Twq = )( 41 aa hhf ? 由稀溶液側(cè)計(jì)算有 2Twq = ))(1( 22 ahhf ?? 式中， ah2 通過 at2 和 39。a? 在 h ? 圖上查到，其中 at2 =4t +（ 5～ 8）℃ ， 4t = 1wt +（ 4～ 8）℃。 熱交換器出口溶液比焓值 ah1 由下式確定： aaa hhhffh 4221 )( ???? 式中， 為溶液熱交換器損失系數(shù)。 分凝器單位熱負(fù)荷 Rq （單位為 kJ/kg ）： 根據(jù)精餾段氨的質(zhì)量平衡系數(shù)可得分凝器中冷凝回流液數(shù)量： 139。39。139。39。139。39。LRR ?? ?? ??? 式中， 1L? 為塔板回流液濃度。假定在理想情況下塔板數(shù)無窮多時(shí)，蒸氣呈平衡狀態(tài)，使 1L 與 1點(diǎn)重合，則式 可改寫為： 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁 共 51 頁 39。39。39。39。139。39。39。39。rdRR ?? ?? ??? 又根據(jù)分凝器的熱 平衡的關(guān)系： RL qRhhhR ???? 139。39。539。39。1)1( 得： )(139。39。139。39。39。39。39。39。39。39。39。39。539。39。1 hhhhq rd dRR ?????? ?? ?? 過冷器單位熱負(fù)荷 gq （單位為 kJ/kg ）： 8861 hhhhq aag ???? 式中， ah6 和 ah8 的確定應(yīng)先選定一個(gè)端部溫差后，在 ??h 圖上查出其中一個(gè)比焓值，然后根據(jù)過冷器的熱平衡關(guān)系求出另一個(gè)比焓值。 循環(huán)系統(tǒng)的熱平衡關(guān)系為： Rakh qqqqq ????0 循環(huán)的熱力系數(shù)為： hqq0?? 一般 ? 在 ～ 范圍。 具體計(jì)算： 狀態(tài)參數(shù)確定 (以 1㎏液氨為基準(zhǔn) ) ξ 工作參數(shù)確定： 冷卻水進(jìn)口溫度 1wt =32℃ 冷卻水出口溫度 2wt =40℃ 熱源參數(shù)： aMP （表壓）的飽和蒸氣 冷凝溫度 kt =43℃ 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁 共 51 頁 蒸發(fā)終了溫度 t8=5℃，蒸發(fā)溫升 32???t ℃，蒸發(fā)初始溫度 39。8t =7℃， 終了狀態(tài)下 的氨氣焓 h8： ξ 8′= h8′= ㎏（液） ξ 8″= h8″= ㎏（氣） 進(jìn)入冷凝器的氨氣濃度 5? =≈ 1=ξ 6（液） ， h6=㎏ 發(fā)生器終態(tài) ： 溫度取 t2=95℃ （出口溫度 95℃ ） h2=420KJ/㎏ ξ 2= 吸收終溫 ： t4=wt +Δt 4=28+6=34℃ Δt 4— 吸收器冷端溫差 6℃ ξ 4= h4=50kJ/㎏ 放氣范圍 ： Δξ=ξ 4ξ 2== 吸收器前稀氨液 ： 溫度 t3=t4+Δt 3=34+11=45℃ Δt 3— 冷端溫差取 11℃ h3=85KJ/㎏ t2a=t3=45℃ h2a=h3=85KJ/㎏ 出換熱器濃氨水 溶液循環(huán)倍率 0. 31 50. 42 5 . 99 8? 42 45 ??????? ?? ?? ? ?? ?3 1 7 K J / K 0 . 9 5 6 . 2 1 16 . 2 1 8542050 0 . 9 5 f 1f 2241???????? aaa hhhh 發(fā)生開始狀態(tài) 氨水 ξ 1′= P= 查 h— ξ 圖。 t1′=9 0℃ h1′=326KJ/ ㎏ 氨氣 利用利用輔助線，查得 h1″=1834KJ/ ㎏ ξ1″= 塔頂氣氨狀態(tài) P= ξ 5= 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁 共 51 頁 查 h— ξ 圖。 T5=52℃ h5=1653KJ/㎏ 冷負(fù)荷計(jì)算： 精餾塔熱負(fù)荷 Rq (回流冷凝器的熱負(fù)荷 ) η p— 精餾效率。一般取 ～ 。 取 4245 ???? ?? ?? Rq =h1h5+R(h1″ h1′) =18341653+(1834326 =㎏ 發(fā)生器的熱負(fù)荷 Kq Kq = h5h2+?(h2h1a)+ Rq =1653420+179。(420 317)+ =㎏ 吸收器熱負(fù)荷 Aq Aq = (h8ah3)+?(h3h4) =+179。(85 50) =㎏ 冷凝器熱負(fù)荷 Cq Cq = h5h6 =1653535 =1118KJ/㎏ 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁 共 51 頁 溶液熱交換器的熱負(fù)荷 TWq TWq =(?1)179。(h 2h3) =179。( 1)179。(420 85) =㎏ 溶液熱交換器的熱損失 Δq TW Δq TW =(?1)(h2h3) =㎏ 過冷器熱負(fù)荷 Nq Nq = h8ah8 = =㎏ 單位制冷量 ONq (蒸發(fā)器的單位熱負(fù)荷 ) ONq = h8ah8 = =㎏ 循環(huán)熱力系數(shù) : ???kon? 蒸發(fā)器的原理及計(jì)算方法： 蒸發(fā)器是制冷裝置中的另一種交換設(shè)備。對(duì)于制冷系統(tǒng)來說，它是制冷劑從系統(tǒng)外吸熱的熱交換器。在蒸發(fā)器中，制冷劑的液體在較低的溫度下沸騰，轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵?，并吸收被冷卻物體或介質(zhì)的熱量。所以蒸發(fā)器是制冷系統(tǒng)中制取冷量和輸出冷量的設(shè)備。 制冷裝置中的蒸發(fā)器，按其被冷卻介質(zhì)的特性，可以分為冷卻液體載冷劑的蒸發(fā)器及冷卻空氣的蒸發(fā)器兩大類。冷卻空氣的蒸發(fā)器有多種結(jié)構(gòu)型式，不論是液體載冷劑的蒸發(fā)器還是冷卻空氣的蒸發(fā)器，都是制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)而空氣或載冷 劑在管外側(cè)被冷卻。如果蒸發(fā)器是裝在冷箱內(nèi)或冷庫庫房內(nèi)，而且空氣系自由運(yùn)動(dòng)，則習(xí)慣上稱之為冷卻排管。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁 共 51 頁 冷卻空氣的蒸發(fā)器，都是以制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)直接冷卻空氣的，包括冷卻排管和空氣冷卻器（冷風(fēng)機(jī)）的蒸發(fā)器兩種。 冷卻排管多應(yīng)用于冷庫的冷藏庫房及試驗(yàn)用低溫裝置。其共同點(diǎn)是制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)，管外空氣只作自然對(duì)流。為了增強(qiáng)傳熱和節(jié)約管材，冷卻排管大都用翅片管作成。對(duì)于氨制冷裝置應(yīng)用鋼管，一般用套片式翅片管；對(duì)于氟利昂裝置多用鋼管，翅片管則是繞片和套片式都有。有時(shí)為了制造方便，有的冷卻排管也是用光管制成的。 冷卻排管按其 在室內(nèi)安裝方式，可分為墻排管及頂排管兩類。前者是按墻安裝，后者則是吊裝在頂棚的下面。墻排管有直管式及蛇管式兩種。直管式只適用于氨，而蛇管式對(duì)于氨及氟利昂都適用。直管式墻排管在我國冷藏庫中適用較多。一般用多跟高度為～ 的直立φ 38179。 或φ 57179。 無縫管，分別焊接與φ 76179。 或φ 89179。 的上、下橫管上，立管之間的中心距為 110～ 130mm 。立管的高度和根數(shù)，可根據(jù)所需的冷卻排管面積、冷庫建筑的凈高度等確定。工作時(shí)氨液從下橫管的中部進(jìn)入，氨氣由上橫管的中部排出。這種墻排管的充氨量為排管容積的 80%，因此它屬于滿液式蒸發(fā)器。直管式墻排管的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、便于制造；制冷劑蒸氣容易排出，從而保證了傳熱效果。與直管式相比，蛇管式墻排管充液量小，其缺點(diǎn)是冷卻排管內(nèi)的制冷劑蒸氣不能很快地離開，而要經(jīng)過冷卻排管全部長度后才能排出去，這樣就影響了傳熱效果。 冷卻空氣的蒸發(fā)器計(jì)算方法： 冷卻排管的計(jì)算目的是確定傳熱面積，從而選用或制作合適的排管。冷卻排管的面積，可按傳熱基本公式計(jì)算，即 tKQF ?? 0 式中， 0Q 冷卻排管的熱負(fù)荷，由冷間的負(fù)荷決定（ W）； F冷卻排管的外表面積（ 2m ）； t? 冷間空氣溫度與制冷劑蒸發(fā)溫度之差（℃），一般 t? =7～ 15℃； K冷卻排管的傳熱系數(shù) [ )/( 2 KmW ? ]。 以氨為制冷劑，計(jì)算冷藏庫排管的傳熱系數(shù)可參閱《制 冷空調(diào)原理及應(yīng)用》表 76和表 77。表 76中列有三種溫差（ 5℃、 10℃、 15℃）。若溫度差不同于表列值使，可按下式進(jìn)行溫度差修正： 10 10 ???????? tKK 式中， K實(shí)際溫差下的傳熱系數(shù) [ )/( 2 KmW ? ]； 10K 溫差為 10℃時(shí)的傳熱系數(shù) [ )/( 2 KmW ? ]； t? 冷間空氣溫度與制冷劑蒸發(fā)溫度之間的實(shí)際溫差（℃）。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁 共 51 頁 《制冷空調(diào)原理及應(yīng)用》表 77采用φ 57179。 無縫鋼管制作冷卻排管。而目前國內(nèi)冷藏庫中多采用φ 38179。 或 φ 32179。 無縫鋼管制作排管。因此該表所列的傳熱系數(shù)應(yīng)進(jìn)行管徑修正。當(dāng)管徑不等于 57mm 時(shí)，可按下式進(jìn)行管徑修正： 057 ????????? dKK 式中 0d 制作冷卻排管的光滑外徑 （ m ）； K管子外徑為 0d 時(shí)冷卻排管的傳熱系數(shù) [ )/( 2 KmW ? ]； 57K 管子外徑為 57mm 時(shí)冷卻 排管的傳熱系數(shù) [ )/( 2 KmW ? ]。 選取φ 38179。 的光管，進(jìn)行修正： 26 3205 38 ?????????K 冷卻排管的表面積 9 7 0102 6 2 5 0 0 0 ???F 2m 求出表面積，可根據(jù)選定的管徑算出所需管子的總長度： 0dFL ?? 式中 L管子的總長度（ m ）； 0d 冷卻排管的管子外徑（ m ）。 帶 入數(shù)據(jù)的 mL 6 5 9 7 0 ??? 冷凝器原理與計(jì)算方法：