【正文】 文字要求：文字通順，語言流暢，書寫工整，層次分明，用計算機打印。 2）換熱器設計要結(jié)構(gòu)合理，設計計算正確。冷 卻水進出口溫度分別為：進口溫度 2t? ＝ 32℃，出口溫度 2t? ＝ 36℃。 課 程 設 計 課程名稱 熱交換器 課程設計 題目名稱 111kW水冷式冷凝器 學生學院 專業(yè)班級 學 號 學生姓名 指導教師 2021 年 07 月 05 日 課程設計任務書 一、課程設計的內(nèi)容 設計一臺冷庫用冷凝器。冷凝器熱負荷 kQ =111kW，冷凝溫度 kt ＝ 40℃，制冷劑為 R22。 二、 課程 設計的要求與數(shù)據(jù) 1）學生在教師指導下獨立完成設計。 3）圖紙要求：圖面整潔、布局合理，線條粗細分明，符號國家標準，尺寸標注規(guī)范，用計算機繪圖。 格式要求： （ 1）課程設計封面；（ 2）任務書；（ 3）摘要；（ 4）目錄；（ 5）正 文，包括設計的主要參數(shù)、熱力計算、傳熱計算、換熱器結(jié)構(gòu)尺寸計算布置及阻力計算等設計過程；對所設計的換熱器總體結(jié)構(gòu)的討論分析；心得體會等；（ 6）參考文獻 三、 課程 設計應完成的工作 1） 按照設計計算結(jié)果，編寫詳細設計說明書 1 份 ； 2） 繪制換熱器的裝配圖 1張，拆畫零件圖 1～ 2張 。 指定教室 2 進行換熱器設計計算 （包括傳熱計算、結(jié)構(gòu)計算、流動阻力計算和強度計 算等） 宿舍 3 編寫設計說明書 （嚴格按照廣東工業(yè)大學課程設計說明書撰寫規(guī)范編寫） 宿舍 4 繪制換熱器裝配圖 1張； 拆畫零件圖 1～ 2張 宿舍 5 設計答辯及成績評定 指定教室 五、應收集的資料及主要參考文獻 [1] 吳業(yè)正 . 制冷原理及設備（第 2版） [M]. 西安：西安交通大學出版社 ,1998. [2] 吳業(yè)正 .小型制冷裝置設計指導 [M].北京：機械工業(yè)出版社 ,1999. [3] 史美中 ,王中錚 .熱交換器原理與設計 [M].南京 ：東南大學出版社， 2021. [4] 余建祖 .換熱器原理與設計 [M].北京：北京航空航天大學出版社， 2021. [5] 楊世銘，陶文銓 .傳熱學（第四版） [M]. 北京：高等教育出版社， 2021. [6] 中華人民共和國國家標準－管殼式換熱器（ GB151－ 1999） . [7] 其它設計資料：包括各種換熱器設計標準、制冷工程設計手冊、制冷設備手冊、制冷機工藝等相關資料 . 發(fā)出任務書日期： 2021 年 6 月 25日 指導教師簽名： 計劃完成日期： 2021 年 7月 06日 基層教學單位責任人簽 章： 主管院長簽章： 設 計 總 說 明 本 課程 設計是 設計一個熱負荷為 111kW的水冷式管殼冷凝器。 整個設計過程主要 包括傳熱設計計算 、 水的流動阻力計算 、 結(jié)構(gòu)設計計算 、配件選擇及主要配件的強度校核 ，同時結(jié)合整體設備運行原理，對該水冷式管殼冷凝器各性能參數(shù)進行校正。設計內(nèi)容包括了換熱管的布置排列，換熱管和流程數(shù)、管長、殼 體、端蓋、法蘭、螺栓和墊片等的選取。 通過本次的設計，得到了一個較合理的水冷式管殼冷凝器。 螺栓 ........................................................ 17 分程隔板 .................................................... 19 四、主要參考文獻 ............................................. 20 五、心得體會 ................................................. 21 1 一、 冷凝器熱力、結(jié)構(gòu)計算 冷凝器的傳熱 循環(huán)的確定 （如圖 1所示） 圖 1 根據(jù)冷庫的實際工作工況： 取蒸發(fā)溫度 0 15tC?? ? ，過熱度 5rtC? ? ? ， 即 吸入溫度 1 10tC?? ? ，冷凝器出口溫度 4 40kt t C? ? ? 。 對流程數(shù) N, 總根數(shù) NZ, 有效單管長 l ,殼體內(nèi)徑 iD 及長徑 比 / ilD進行組合計算 ,組合計算結(jié)果如表 1所示 : 流程數(shù) N 總根數(shù) NZ 有效單管長 /lm 殼內(nèi)徑 /iDm 長徑比 / ilD 2 80 4 160 表 1 其中殼體內(nèi)徑的選擇根據(jù) 《冷庫制冷設計手冊》第 606頁 對殼體的規(guī)格進行選擇 。 傳熱管的布置排列及主體結(jié)構(gòu) 現(xiàn)采用管子成正三角形的布置方案，根據(jù)《熱交換器原理及設計》第 45 頁表 換熱管中心距的規(guī)定 ， 選管距 22s mm? 、 分程板兩側(cè)相鄰管中心距40El ? mm。 由 《小型制冷裝置設計指導》第 77 頁 式 (34)計算 管排修正系數(shù) : 10 . 8 3 3 0 . 8 3 3 0 . 8 3 32 1 20 . 8 3 3 0 . 8 3 3 0 . 8 3 3( ) / ( )( 4 2 9 4 6 6 ) / 8 0 0 . 7 8n z zn n n n n n? ? ? ? ??? ? ? ? ??? ?? ? ? ? ? ? ? 6 根據(jù)所選管型 ,低翅片管傳熱增強系數(shù)由 《小型制冷裝置設計指導》第 77頁 式 (32)計算， 其中環(huán)翅當量高度 2 2 2 2( ) / 4 ( 15 .1 12 .4 ) / ( 4 15 .1 ) 3. 86t b th d d d m m m m??? ? ? ? ? ? ? 增強系數(shù) / 1 . 1 ( ) ( / ) /0 . 0 2 6 / 0 . 1 3 9 1 . 1 ( 0 . 0 1 5 8 0 . 0 9 7 2 ) ( 1 2 . 4 / 3 . 8 6 ) / 0 . 1 3 9 1 . 3 8 4b o f d f b o fa a a a d h a?? ? ? ?? ? ? ? 由 《小型制冷裝置設計指導》第 76 頁 表 311, R22 在冷凝溫度40 , 144 C B? ? ? 由 《小型制冷裝置設計指導》第 76頁 式 (31)計算氟利昂側(cè)冷凝表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 0 . 2 5 0 . 2 50 . 2 5 0 . 2 50 . 2 5 20 .7 2 5 ( )0 .7 2 5 1 4 4 7 .1 0 .0 1 2 4 1 .3 8 4 0 .8 7 8 ( )3 3 9 4 / ( )k o b n k wok wooa B d t tttW m K??????????? ? ? ? ? ? ??? 其中 o k wott? ?? (wot 是管處壁面溫度 ) 傳熱系數(shù) oK 傳熱過程分成兩部分：第一部分是熱量經(jīng)過制冷劑的傳熱過程，其傳熱溫差為 o k wott? ?? ；第二部分是熱量經(jīng)過管外污垢層、管壁、管內(nèi)污垢層以及冷卻水的傳熱過程，其傳熱溫差 w o m m o ot t t t ??? ? ? ? ? ? ? ? (其中 wot 是管外污垢外壁面的溫度 )。 選取不同的 o? (單位為 C? )進行試湊 ,計算結(jié)果如表 2 所示 : /o c? ? 1q 2q 5708 6032 5920 5911 6130 5790 表 2 當 C? ??時 , 1q 與 2q 誤差 只為 %，遠小于 3%，符合要求 。 傳熱系數(shù) ： 25 9 1 5 . 6 8 8 4 5 . 1 / ( )7 .