400KW直接蒸發(fā)式冷水機(jī)組設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、密級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（“卓越計(jì)劃”學(xué)生用）題目400KW400KW直接蒸發(fā)式冷水機(jī)組設(shè)計(jì)學(xué)院： _能源與動(dòng)力工程學(xué)院 _學(xué)生姓名：黃 聰 學(xué) 號(hào)：541202020112541202020112專業(yè)班級(jí)：熱能與動(dòng)力工程 1212級(jí)卓越0101班企業(yè)名稱：河南冰峰制冷設(shè)備有限公司 _企業(yè)指導(dǎo)教師： _程建鳴 _學(xué)校指導(dǎo)教師（職稱）：吳學(xué)紅（副教授）完成日期：20162016 年5 5月2525日 _目錄中文摘要 .I英文摘要 .n1緒論 .11.1研究背景 .11.2冷水機(jī)組的制冷原理 .11.3冷水機(jī)組的分類 .11.4發(fā)展現(xiàn)狀 . 2系統(tǒng)的熱力計(jì)算 . 2.1原始資料及參數(shù)的確定 . 2.1.1原始

2、資料 . 2.1.2參數(shù)的確定 . 2.2熱力計(jì)算 . 3壓縮機(jī)的選擇 .6 63.1 壓縮機(jī)類型的確定 .6 63.2壓縮機(jī)的選型 .6 64冷凝器的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 4.1參數(shù)的確定 . 4.1.1換熱量的確定 . 4.1.2理論傳熱面積的確定 . 104.1.3配風(fēng)量的確定 . 4.1.4迎面風(fēng)速及迎風(fēng)面積的確定4.2盤管的設(shè)計(jì).104.3水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .124.3.1淋水量及補(bǔ)水量的確定 .124.3.2水泵功率的確定 .134.4 風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .134.4.1空氣壓力損失的確定 .134.4.2風(fēng)機(jī)功率的確定 .154.5冷凝器中零件的選擇 .155蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 .175.1初步結(jié)

3、構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 .175.1.1初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .175.1.2管內(nèi)R22的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) .185.1.3水側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的計(jì)算 .205.1.4傳熱系數(shù)的計(jì)算 .225.1.5管內(nèi)流動(dòng)阻力和平均傳熱溫差的計(jì)算 .225.1.6單位面積熱流量qf0及傳熱面積A0的計(jì)算 .235.1.7冷凍水側(cè)流動(dòng)阻力計(jì)算 .235.2總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì).245.2.1換熱管設(shè)計(jì) .245.2.2殼體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).265.2.3進(jìn)出口設(shè)計(jì) .265.2.4封頭設(shè)計(jì).27525管板設(shè)計(jì).29526折流板設(shè)計(jì) .305.2.7拉桿設(shè)計(jì).315.2.8定距管尺寸.325.2.9支座尺寸 .325.2.10法蘭尺寸 .336零部件及

4、管道的設(shè)計(jì)和選用 .356.1電子膨脹閥的設(shè)計(jì)選型 .356.2管道的設(shè)計(jì) .356.3其他零部件的選擇 .35結(jié)束語(yǔ) .38致謝.39參考文獻(xiàn) .40附錄 .41400KW400KW直接蒸發(fā)式冷水機(jī)組設(shè)計(jì)摘要目前日益提高的生活水平使人們對(duì)生活的要求也是越來(lái)越高。那么空氣環(huán)境的舒服性則是人們要求的重中之重。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)出制冷量為 400kW，適用于大型場(chǎng)所的冷水機(jī)組。本文首先介紹了冷水機(jī)組的發(fā)展現(xiàn)狀以及不同種類的壓縮機(jī)的比較。通過(guò)比較，確定壓縮機(jī)的類型進(jìn)而選擇的型號(hào)為 CSW8573-110-38P。通過(guò)計(jì)算，直接蒸發(fā)式冷 凝器的傳熱面積為94.27m2，有效管長(zhǎng)為3.5m；蒸發(fā)器的傳熱

5、面積為39.33m2, 有效管長(zhǎng)為2.868m。本文第六章是對(duì)節(jié)流裝置、連接管路、電磁閥等零部件進(jìn) 行計(jì)算與選型。本次設(shè)計(jì)的冷水機(jī)組嚴(yán)格按照原始資料進(jìn)行，能夠滿足人們的要 求。關(guān)鍵詞 冷水機(jī)組/螺桿式/直接蒸發(fā)式冷凝器/干式蒸發(fā)器THETHE DESIGNDESIGN OFOF 400KW400KW DIRECTDIRECT EVEV APORATIVEAPORATIVECOLDCOLD WATERWATER CHLLERCHLLERABSTRACTABSTRACTAs stan dard of livi ng rise in creasi ngly make people also have

6、more and more high the requirement of the quality of lif e. Whil e the comfort air environment is the key of the people dema nd.This graduation design is mainly designed a capacity of 400 kW, suitable for shopping malls of cold chiller. This paper first introduces the development trend of the chille

7、r and comparis on of differe nt types of compressors. By comparis on, the type of compressor is determined and the type isCSW8573-110-38P.By calculating, heat2tran cefer area of direct evaporative conden ser is 94.27m and the effective len gth is23.5m； heat trancefer area of dry evaporator is 39.33m

8、 and the effective length is2.868m. And calcuIating and selecting the throttling device, connecting line and solenoid is in the chapter VI. The design of the chiller can satisfy the requirements of the people with strict the requirements of the raw material.KEYKEY WORDSWORDS cold chiller, screw type

9、, direct evaporative condense, dry evaporator1 1緒論1.1研究背景目前科技的快速發(fā)展讓工業(yè)自動(dòng)化程度越來(lái)越高， 制冷空調(diào)設(shè)備在國(guó)民經(jīng)濟(jì) 各個(gè)方面的應(yīng)用日益廣泛。在全國(guó)的耗能中，冷水機(jī)組工作時(shí)所消耗的能量占了 很大的比例，而在此，其制冷用電的上升趨勢(shì)尤為迅猛，據(jù)數(shù)據(jù)表明，在相同氣 候條件下我國(guó)現(xiàn)階段的住宅房每平米的能耗是發(fā)達(dá)國(guó)家的3倍左右?？萍嫉母咚侔l(fā)展使人們生活的更加便利，也使人們對(duì)生活的品質(zhì)有較高的要求， 對(duì)居住環(huán) 境也提出了更苛刻的要求，也就會(huì)導(dǎo)致對(duì)能源的需求也逐步增加， 能源供需之間 的矛盾也日益顯現(xiàn)。因此建筑節(jié)能為提高能源的利用效率提供了

10、一個(gè)新的思考方 向,也是節(jié)能環(huán)保最有效的措施之一。在我國(guó)建筑節(jié)能主要體現(xiàn)在大型的公共設(shè) 施中對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能控制，而冷水機(jī)組恰恰是整個(gè)系統(tǒng)中最消耗能源的地方，對(duì)冷水機(jī)組合理的設(shè)計(jì)是建筑節(jié)能的關(guān)鍵。所以保證冷水機(jī)組高效穩(wěn)定的運(yùn)行是 設(shè)計(jì)中需要解決的首要問(wèn)題。1.2冷水機(jī)組的制冷原理現(xiàn)在市場(chǎng)大部分冷水機(jī)組采用的制冷方式是蒸汽壓縮式制冷 0這種制冷方 法是液體汽化吸熱，具體點(diǎn)說(shuō)是液體制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)吸熱制冷， 這是目前 制冷技術(shù)中最多的方法。本設(shè)計(jì)采用單級(jí)蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)。冷水機(jī)組主要由壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、干燥過(guò)濾器、熱力膨脹閥等組成，并用管將它們連接成一個(gè)的系統(tǒng)。冷水機(jī)組制冷時(shí)，制冷劑被

11、壓縮機(jī)吸入， 經(jīng)壓縮，成為溫高壓高的氣體；經(jīng)管道進(jìn)入冷凝器中，與冷卻水進(jìn)行熱交換，凝 結(jié)為高壓液體，在熱力膨脹閥中，高壓常溫液體經(jīng)過(guò)節(jié)流降壓成為低壓低溫的液 體，進(jìn)入蒸發(fā)器中因?yàn)檎舭l(fā)對(duì)冷卻水進(jìn)行吸熱降溫，讓其水的溫度達(dá)到所需要的低溫4，正是這樣不斷地循環(huán)，是冷卻水的溫度被一點(diǎn)點(diǎn)降低，達(dá)到了制取冷凍 水的目的。1.3冷水機(jī)組的分類5冷水機(jī)組在許多制冷的地方、場(chǎng)合都有廣發(fā)的應(yīng)用，因?yàn)樗芸焖俅罅康刂?取冷凍水。冷水機(jī)組大的方面來(lái)說(shuō)，可以分為壓縮式冷水機(jī)組和吸收式冷水機(jī)組。冷水機(jī)組按照壓縮機(jī)的不同種類可以分為許多不同類型的壓縮式冷水機(jī)組。不過(guò)常常見到的都是容積型冷水機(jī)組，比如離心式、渦旋式、活塞式和

12、螺桿式冷 水機(jī)組等。不過(guò)按照冷凝器的冷卻形式，可分為風(fēng)冷式、蒸發(fā)冷卻式和水冷式冷 水機(jī)組。也有按照所用制冷劑的不同對(duì)冷水機(jī)組進(jìn)行分類，稱為氨冷水機(jī)組和氟 利昂冷水機(jī)組。吸收式冷水機(jī)組依據(jù)不同的熱源方式，可分為熱水型、直燃型和 蒸汽型冷水機(jī)組。1.4發(fā)展現(xiàn)狀近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展、科學(xué)技術(shù)實(shí)力的不斷提高，我國(guó)冷水機(jī)組的 制造技術(shù)也一天勝過(guò)一天，與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距正進(jìn)一步縮小，但是主要核心部件 如壓縮機(jī)，還是需要國(guó)外貨或者合資的壓縮機(jī)比較多， 這在無(wú)意之中也增加了企 業(yè)制造成本。當(dāng)今社會(huì)，制冷設(shè)備的應(yīng)用范圍越來(lái)越大，現(xiàn)代的制冷裝置大多數(shù)都是應(yīng)用 冷水機(jī)組來(lái)冷卻，因此冷水機(jī)組市場(chǎng)的發(fā)展前景可觀。先

13、進(jìn)的冷水機(jī)組研制技術(shù) 仍然是西方的一些發(fā)達(dá)國(guó)家。他們的研制趨勢(shì)也都是結(jié)合本國(guó)的國(guó)情和實(shí)際，大力改進(jìn)冷水機(jī)組的形體，不斷提高了冷水機(jī)組的性能，制造出體積小、效能大水 的冷水機(jī)組。經(jīng)過(guò)幾十年創(chuàng)新，無(wú)論是生產(chǎn)水平還是技術(shù)成熟，都有了很大提高，在中國(guó) 的經(jīng)濟(jì)中也有了相當(dāng)大的益處。但是，由于制冷設(shè)備應(yīng)用范圍廣，在不同領(lǐng)域要 求也各不一樣。隨著各行個(gè)業(yè)的發(fā)展，對(duì)它機(jī)能也提出了很多的要求。 從目前情 況看，我國(guó)制冷行業(yè)仍然存在很多不足。例如：20世紀(jì)80年代中期，我國(guó)就開始引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，并建立了一些合資企業(yè) ，但是不能吸收異國(guó)的經(jīng)驗(yàn)； 這個(gè)行業(yè)的素質(zhì)很差，很多老技工已退休，新來(lái)的技工又不會(huì)，這種后浪接不

14、上 前浪的現(xiàn)象已嚴(yán)重阻礙了我國(guó)制冷行業(yè)的良好發(fā)展； 國(guó)家投入的資金少，一些好 的人才不回來(lái)，而且市場(chǎng)上或制冷公司中大多數(shù)還用國(guó)外貨，不支持國(guó)貨。(2-1)其中：tw2是冷媒水出口溫度, ：To=5-1OC，故此取 To 為 2C2 2系統(tǒng)的熱力計(jì)算2.1原始資料及參數(shù)的確定2.1.1原始資料1.制冷量：400kW2.冷凝溫度：36 C3.氣候環(huán)境類型：空氣干球溫度35C,空氣濕球溫度28 r4.電源：220 V 50Hz5.工質(zhì)：R226.水箱溫度：31-33C7 .制冷量輸出方式：輸出冷媒水8.冷媒水進(jìn)口溫度：12C冷媒水出口溫度：7C2.1.2參數(shù)的確定蒸發(fā)溫度：T0 =tw2-T0過(guò)熱度

15、和過(guò)冷度的選?。哼^(guò)熱度一般的范圍是10 15C，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)取15C過(guò)冷度一般的范圍是5 10C，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)取5C 壓縮機(jī)類型：螺桿式指示效率？i= 0.8機(jī)械效率？m = 0.95軸效率？e= 0.76廠i m2.2熱力計(jì)算下面圖2-1和表2-1分別表示系統(tǒng)制冷劑的ph圖和ph圖中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的參數(shù)(2-2)(2-3)qvqoV1178. 763746.02 kJ/m47. 72(2-4)(2-5)圖2-1系統(tǒng)制冷劑的ph圖表2-1 ph圖中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的參數(shù)占八、P (kPa)t (C)v (L/kg)h (kJ/kg)s(kJ/(kg*K)x0531244.19405.641.7475115311

16、747.72416.781.78692138975.9321.06450.571.81052s138966.3220.12442.461.78692v13893616.8415.511.7037131389360.87244.431.503041389310.86238.021.1299553128.4238.021.13830.175熱力計(jì)算如下:(1) 、單位制冷量qo：q 二 hi h5 二 416.78 - 238. 02 = 178.76 kJ/kg(2) 、單位理論功woW。二 h2 2s 一 hi 二 442. 46 - 416. 78 二 25.68 kJ/kg(3) 、單位容

17、積制冷量qv：(4)、單位指示功Wi：W = h2 2 一 m = 450.57 - 416. 78 二 33.79 kJ/kg(5)、單位冷凝熱qk:qk 二 h2 2 _ h4 4 二 450.57 - 238.02 二 212.55 kJ/kg(2-6)(6)、制冷劑的質(zhì)量流量q qm :、(8)、(9)、(10)、(11)、(12)、(13)、(14)、qmQ。-4003746.02 kg/s178.76(2-7)壓縮機(jī)理論功率P0 二 qm壓縮機(jī)指示功率PiPo：W0Pi:二 2.2425.68 二 57.46 kW(2-8)理論制冷系數(shù)30：實(shí)際制冷系數(shù)85：卡諾循環(huán)制冷系數(shù)WoQ

18、0PiT0TKT。込蘭=71.83 kW0. 8(2-9)187. 7625. 68=6.96(2-10)40071.83 . 572273. 15=8. 0936-2熱力完善度?：乞 0.698. 09壓縮機(jī)的實(shí)際排氣量qva 二 qm V1壓縮機(jī)的理論排氣量取入=0.75qvtqva：2.24qvt:(2-11)(2-12)(2-13)4723600 = 384. 41m3/h1000(2-14)384.41 二 512.54mi/h0. 75(2-15)3 3壓縮機(jī)的選擇3.1壓縮機(jī)類型的確定現(xiàn)在市場(chǎng)上的壓縮機(jī)大多數(shù)為螺桿式壓縮機(jī)和活塞時(shí)壓縮機(jī)，這兩種壓縮機(jī)各自所在的冷水機(jī)組各有各的優(yōu)勢(shì)

19、，各有各的特點(diǎn)?；钊綁嚎s機(jī)：優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)應(yīng)用普遍，制造容易，成本低，所使用的電少 缺點(diǎn):每小時(shí)制冷量小，搬運(yùn)時(shí)需要太多人力，修理時(shí)麻煩螺桿式壓縮機(jī)：優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，部件少，工作好，修理快，運(yùn)行平衡好，調(diào)節(jié)方便 9 缺點(diǎn)：價(jià)格高，噪音大，耗油量大，需要進(jìn)口貨來(lái)加工經(jīng)上述比較，發(fā)現(xiàn)螺桿式壓縮機(jī)的優(yōu)勢(shì)更大一些，進(jìn)而由于此設(shè)計(jì)的制冷量 為400kW比較大，半封閉式緊湊型螺桿式壓縮機(jī)集成的油分離系統(tǒng)簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)并可快速安裝且還是冷水機(jī)組應(yīng)用的理想選擇10，故用該類型壓縮機(jī)能夠滿足條件。3.2壓縮機(jī)的選型壓縮機(jī)選型可以利用比澤爾公司的選型軟件進(jìn)行選擇，下面圖3-1是用計(jì)算出的參數(shù)選用的壓縮機(jī)的截圖。選

20、用壓縮機(jī)的參數(shù)如下：壓縮機(jī)型號(hào)：CSW8573-110-38P容量級(jí)數(shù)：100%制冷量：412kW蒸發(fā)器容量：412kW輸入功率：82.0kW電流（380V）:143.6 A電壓范圍：360-400VCOP/EER:5.03質(zhì)量流量LP：8276 kg/h;質(zhì)量流量HP:8276kg/h;運(yùn)行模式:液體溫度:標(biāo)準(zhǔn)31.0C排氣溫度未降低：753CCSVCSVR221敝i齷半封閑整饒式欄壓編機(jī)B B2 壓刪豳1313573-1313573-9顯示！碰r-Tz-r-Tz-XsfrjSsfrjS緘畐度SSTSSTZ Z凈遼遇蠱SCTSCT3636 C C謬豬0夜檢的I I沖遼器后）* 5 5X XI

21、 I滬擔(dān)慣T T 1515X X有用遜pdo: 0mm4自動(dòng)|觸teteIKttIKtt0T電週跌應(yīng)貧snuxT電遁電壓3B03B0卜凸(3fiF)(3fiF)CSV/8573-110(10a%)a.QC番.二!極跟 菽木削H H尺寸與聯(lián)榜I I資料文件看EfEf I29Q0I29Q0 C1CXC1CX吸氣過(guò)區(qū)帰婕徉述題摂梱!據(jù)/連秒1 1圧翩CEWB57H10-3SPCEWB57H10-3SPj j昏星羽數(shù)喚制:耀412412 kWkW刮:逼399399 kWkW412 kWkWB2.QB2.Q kWkW甘京130130呵14161416 A A電任范國(guó)360400V360400VCOT/E

22、ERCOT/EERMSMSOOf/EEFTOOf/EEFT4.04.0眉嗨LPLPB27EB27E kgkg 比t*3t*3 HPHPB27EB27E kgAkgA標(biāo)世麟溫慮3T.D3T.D P P:令卻方式- -拝理1?1?玉呻氏753753 T T；圖3-1選用的壓縮機(jī)型號(hào)和參數(shù)7K7T7K7K7T7K7171潦體出口4 4冷凝器的設(shè)計(jì)計(jì)算冷凝器是制冷循環(huán)系統(tǒng)中關(guān)鍵的部件之一，也是必要的熱交換設(shè)備。它的主要作用是通過(guò)將壓縮機(jī)出來(lái)的過(guò)熱蒸氣變成冷卻、冷凝成為飽和液體，甚至過(guò)冷液體11，以便有利于達(dá)到蒸發(fā)溫度。按照冷凝器使用冷卻介質(zhì)和冷卻方式的不同, 有水冷式、空氣冷卻式和蒸發(fā)式三種12 0本

23、次設(shè)計(jì)用的是直接蒸發(fā)式冷凝器。下圖4-1為直接蒸發(fā)式冷凝器原理圖。圖4-1直接蒸發(fā)式冷凝器原理圖4.1參數(shù)的確定4.1.1換熱量的確定換熱量也就是所說(shuō)的排熱量或冷凝負(fù)荷。被冷卻介質(zhì)被冷卻時(shí)放出的熱量-:.包括兩部分，一部分是冷卻介質(zhì)吸收的熱量，另一部分是由機(jī)械功轉(zhuǎn)化的熱量。計(jì)算公式：QK 9。Ne m(4-1)式中：琲 -換熱量，kW;騷-壓縮機(jī)制冷量，kW ；MLI I 1 I t.壓縮機(jī)軸功率，kW;壓縮機(jī)的機(jī)械效率；按式(1)計(jì)算得：一:=412+82X0.95=489.90kW。4.1.2理論傳熱面積的確定理論傳熱面積匚是一個(gè)的理論值，由換熱量除以單位面積熱流量得到的，在 數(shù)值上和實(shí)際

24、傳熱面積存在不同。計(jì)算公式：C QKS -(4-2)qf式中：:理論傳熱面積，江I ；昆.-換熱量，kW;-單位面積熱流量，kW/濟(jì)本設(shè)計(jì)取萱=5.41kW/二。按式(2)計(jì)算得：= 489.90/ 5.41=90.55計(jì)2。4.1.3配風(fēng)量的確定配風(fēng)量直接決定著風(fēng)機(jī)的功率，是直接蒸發(fā)式冷凝器內(nèi)部的總風(fēng)量。 往往按 照需要的風(fēng)量來(lái)表示換熱量，中國(guó)相關(guān)行業(yè)的白皮書上說(shuō)二220/(hJSB,當(dāng) 然了也有的按300340/(恥初)來(lái)算13。風(fēng)量大讓傳熱系數(shù)大，效果就會(huì)很 明顯，但將會(huì)用很多的電能，所以配風(fēng)量要取恰當(dāng)。計(jì)算公式：LD 二 QK ；(4-3)式中：:配風(fēng)量，二/_ ；如-換熱量，kW;配

25、風(fēng)比/ 威訃機(jī)電工業(yè)部頒布標(biāo)準(zhǔn)是 嚴(yán)0.06? /！空,本次設(shè)計(jì)選一為0.061J / 込盪痔按式（4-3）計(jì)算得：=489.90 0061 = 29.88二 /。4.1.4迎面風(fēng)速及迎風(fēng)面積的確定經(jīng)過(guò)前人的大量實(shí)驗(yàn)與總結(jié)，研究表明蒸發(fā)式冷凝器迎面風(fēng)速有一個(gè)最佳 范圍（2.93.1m/）14。=越大，空氣與水的相遇時(shí)間就越短，換熱不完全；此外，曾大，可以讓熱濕交換更加充分13。所以m恰當(dāng)，機(jī)組的效果才能達(dá)到最高。m計(jì)算公式：A七件4）V F式中：二一一迎風(fēng)面積，二；-配風(fēng)量，.門/ 一；即-迎面風(fēng)速，m/。本設(shè)計(jì)取殆為3.0m/ 。按式（4-4）計(jì)算得=29.88/ 3.0= 9.96卅。4.

26、2盤管的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)用直徑d0為25mm的鋼管，鋼管正三角形錯(cuò)列排列來(lái)布置。鋼管的截面為圓的。計(jì)算可以算管程數(shù)，而且盤管的長(zhǎng)寬比一定要恰當(dāng)。盤管設(shè)計(jì)的好壞會(huì)直接影響后續(xù)的計(jì)算，所以盤管一定要設(shè)計(jì)好。本次設(shè)計(jì)管長(zhǎng)用3.5m，考慮彎頭及殼體間隙，迎風(fēng)面長(zhǎng) B為3.8m，則AD 二 B（4-5）式中:D迎風(fēng)面寬，m；A -迎風(fēng)面積，m2;B -迎風(fēng)面長(zhǎng)，m。按式(4-5)計(jì)算得：D = 9.96/3.5= 2.62m管子之間的距離Pt 一般情況下為d0的兩倍，因此Pt 50mm。D式中：nH -Pt d。(4-6)-每排管數(shù)；D迎風(fēng)面寬，m；Pt管間距，m。按式(4-6)計(jì)算得：=2.62/ 0.0

27、75= 35(排)式中：爸毎答餡而禾口n2(4-7)Si每排管的面積，m ；S 理論傳熱面積，2 m ；-每排管數(shù)。按式(4-7)計(jì)算得：Si = 90.55/35 = 2.59m2N = g件8)式中：N管程數(shù)；Si每排管的面積，m2;S2單管的表面積，m2。S2=2H,X).01252+2ll.：X).01253.8=0.30m2按式(4-8)計(jì)算得：N = 2.59/0.30= 8.64 (程)，故管程數(shù)取9程。由此可以確定實(shí)際傳熱面積：SS N nH(4-9)式中：S-實(shí)際傳熱面積，m2;S2 -單管的表面積，m2;N管程數(shù)；:燈 -每排管數(shù)。按式(4-9)計(jì)算得：S= 0.30X 9

28、X 35= 94.27m24.3水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.3.1淋水量及補(bǔ)水量的確定蒸發(fā)式冷凝器的淋水量以能夠讓銅管的外表面有水，且水要連續(xù)為準(zhǔn)則，爭(zhēng) 取獲得最大的傳熱系數(shù)15。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)JB/T7658.5 95已經(jīng)明文規(guī)定為每秒時(shí)間 內(nèi)吸收冷凝器中的負(fù)荷所需要的水為 0.032L/( skW)。本設(shè)計(jì)選用中國(guó)JB/T7658.595規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，r= 0.032 L/( s kW)。計(jì)算公 式：GS=QK r(4-10)式中：GS-淋水量，kg/s；QK-換熱量，kW;r -單位冷凝負(fù)荷的淋水量，kg/( s kW)。補(bǔ)水量一般為淋水量的5%10%，干燥的地區(qū)可以取得比較大些。按式(4-10)計(jì)算得：G

29、S= 489.90 X.032= 15.68kg/ s計(jì)算公式：W G 7%(4-11)式中：W -補(bǔ)水量，kg/s；GS -淋水量，kg/s。按式(4-11)計(jì)算得：w= 15.68 於= 1.10kg/s432水泵功率的確定計(jì)算公式：NS 78 GS HZ(4-12)式中：Ns水泵功率，kW ；GS -淋水量，kg/s；Hz -水泵揚(yáng)程，m (值為10m)。按式(4-12)計(jì)算得：Ns= 9.8X 15.68X 10= 1536.33kW4.4風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.4.1空氣壓力損失的確定(1)、空氣流過(guò)冷凝盤管的阻力：計(jì)算公式Gm = Gm/ (A 隔 Xd0XB) = LDX P(A Xd0

30、XB)(4-13)式中：Gm-取窄面空氣質(zhì)量速度，kg/sGm-配風(fēng)量的質(zhì)量流量，kg/s；LD配風(fēng)量的體積流量，2/ m /s；P -此工況下空氣的密度，kg/m3 ；A-迎風(fēng)面積，m2;每排管數(shù)；d0管徑，m；B迎風(fēng)面長(zhǎng)，m。按式(4-13)計(jì)算得：Gm = 29.88 X.15/(9.96 35X 0.025X 3.8) = 5.18kg/s 當(dāng) Pt/d0= 2 時(shí)，P =0.51 10-9 N Gm m2 1.02(4-14)式中:二 P2E V2(4-15)式中： P空氣流過(guò)擋水板的阻力，Pa；E局部阻力系數(shù)(通常取3);V最窄面風(fēng)速，m/ s (一般取V = 1.2VF);VF-

31、迎面風(fēng)速，m/ s；2g-重力加速度，m/s。按式(4-15)計(jì)算：AIP = 3X3.62/ (2 9.8)= 1.98Pa(3) 、空氣流過(guò)噴嘴排管的阻力：計(jì)算公式0. 01 漢 Z 江VF2P3F2P式中：AP空氣流過(guò)噴嘴的阻力，Pa；Z噴嘴個(gè)數(shù)；VF-迎面風(fēng)速，m/s；P匕工況下空氣的密度，kg/ m3。按式(4-16)計(jì)算得：AP3= 0.01 X17X3.02/(2 X.15)= 4.58Pa本次設(shè)計(jì)取噴嘴和噴嘴之間的間距 L=300mm。用B除以L與D除以L的乘積，就得到噴嘴的個(gè)數(shù)。即：3.8/0.3= 13,2.62/0.3= 9，Z = 13X9= 117計(jì)算公式：(4-16

32、): P = l P： P2: Pa(4-17) P 空氣流過(guò)冷凝管的阻力，Pa；N管程數(shù)；Gm最窄面空氣質(zhì)量速度，kg/ s。按式(4-14)計(jì)算得：4 = 0.51 W-99X5.182X1.O2= 1.26 X0-7Pa(2) 、空氣流過(guò)擋水板的阻力：計(jì)算公式式中: P空氣流過(guò)盤管機(jī)組的阻力，Pa； P空氣流過(guò)冷凝管的阻力，Pa； P空氣流過(guò)擋水板的阻力，Pa； P空氣流過(guò)噴嘴的阻力，Pa。按式(4-17)計(jì)算得：4P= 1.26 X0-7 + 1.98+ 4.58=6.56Pa而進(jìn)出口的風(fēng)閥和空氣被凈化后的損失也應(yīng)該考慮在內(nèi)，可以取風(fēng)機(jī)壓頭為10Pa。4.4.2風(fēng)機(jī)功率的確定風(fēng)機(jī)放在箱

33、體的上部，而且還長(zhǎng)期處于濕潤(rùn)的環(huán)境中， 容易被腐蝕，所以可 以采用鋁合金風(fēng)葉和全封閉電機(jī)。計(jì)算公式：Nf ：P LD(4-18)式中：Nf風(fēng)機(jī)功率，kW; P氣的壓力損失，即風(fēng)機(jī)壓頭，Pa；LD-酉己風(fēng)量， m3/s。按式(4-18)計(jì)算得：Nf = 10X 29.88= 298.8 W4.5冷凝器中零件的選擇、噴頭噴頭采用馬利專利產(chǎn)品TARGET型噴頭，噴頭的直徑為48mm。(2) 、擋風(fēng)柵和進(jìn)風(fēng)窗擋風(fēng)柵和進(jìn)風(fēng)窗都是由PVC材料制成的，用這種材料做，有很多的優(yōu)點(diǎn)。舉個(gè)例子說(shuō)：做出來(lái)的東西不重，人們?cè)诎徇\(yùn)的時(shí)候，不那么累人，而且效果也 比較好。擋風(fēng)柵類似于農(nóng)村里面的籬笆，主要作用就是風(fēng)機(jī)吹風(fēng)，

34、風(fēng)經(jīng)過(guò)噴頭， 風(fēng)中含有大量的水，經(jīng)過(guò)擋風(fēng)柵，把水過(guò)濾出來(lái)，節(jié)約了水資源。進(jìn)風(fēng)窗主要過(guò)濾空氣，防止空氣中的雜志進(jìn)入冷凝器中，影響盤管和噴頭，使其上面有很厚的灰塵，阻擋了冷凝器的工作運(yùn)行。(3) 、泵泵是把水槽里的水抽到10m的高度。根據(jù)水泵需要的功率為1.54KW，揚(yáng)程 為10m，以及流量，從而確定水泵的型號(hào)為 125- 80-160 (J)葉輪為Z型式。泵 的型號(hào)選擇見附錄1。(4) 、風(fēng)機(jī)通過(guò)查找資料，采用DWT- I (軸流式)7號(hào)風(fēng)機(jī)，風(fēng)量大、噪聲低、效率高、 重量輕、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、可制作成防腐、防爆型，選型如附錄2,參數(shù)如下：數(shù)量2轉(zhuǎn)速560rpm風(fēng)量9300m3/ h風(fēng)壓83pa功率0.

35、 15KW噪音59dB5 5蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)計(jì)算蒸發(fā)器的種類比較繁多，根據(jù)不同的角度也有不同的分類，而本次設(shè)計(jì)是從 供液方式的不同，可以分為有滿液式、干式、循環(huán)式和噴淋式等11。本次設(shè)計(jì)選 用干式蒸發(fā)器。干式蒸發(fā)器中又有兩種管子，一種是直管，另一種是 U型管。u型管換熱器的 管束結(jié)構(gòu)由U字形彎管組成，如圖5-1所示。這種換熱器是同一塊管板上有管的兩 端，管程至少為兩程，不用固定拐彎處，每根管子可以自由伸縮，不受其它的影 響。盡管可以將殼體內(nèi)的傳熱管取下來(lái)進(jìn)行清洗，而傳熱管內(nèi)壁卻不容易清潔， 所以需要保證較高的潔凈度，增加了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。而且壞的傳熱管不容易替換， 這也導(dǎo)致了使用的不方便。因?yàn)閺澒苡?/p>

36、曲率半徑所以會(huì)導(dǎo)致管束中心部分空間對(duì) 換熱器的工作有著不利的影響16。由于這些缺點(diǎn)的存在，使得它的應(yīng)用受到很 大的限制。本次干式蒸發(fā)器設(shè)計(jì)采用的就是 U形管換熱器。圖5-1 U型管式換熱器5.1初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算5.1.1初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)在在冷水機(jī)組上的換熱器管常用的有兩種規(guī)格：一種是.25 2.5mm,另一種是.19 2mm。本次設(shè)計(jì)采用的是后者。管用的是內(nèi)微肋片管。設(shè)內(nèi)肋片管的單位面積熱流量qf0=10000W/m2,則其所需的外表面?zhèn)鳠崦娣e = Q0 -q f 0400/10000= 40m2。因內(nèi)肋片管qfo較大，擬采用二流程的U型管結(jié)構(gòu)，每根蒸發(fā)管 直管段全長(zhǎng)為 3m,將折流板的厚度考慮

37、在內(nèi)，傳熱管實(shí)際的有效換熱長(zhǎng)度為 Lt=2894mm。故蒸發(fā)器所需的管數(shù)為：取234根ntA。*do Lt3.14 0.019 2.894 二 61(5-1)管子的中心距s=25mm,貝U蒸發(fā)器的布管規(guī)劃和總體結(jié)構(gòu)如圖所示。具體結(jié)構(gòu)尺寸如下：殼體外徑及壁厚 D0XS5=0X10.0mm管側(cè)流程數(shù)i=2管子總數(shù)nt=234管板厚度巒=50mm折流板厚度(b=4.0mm折流板數(shù)目Nb=14折流板間距s=200mm折流板上下缺口高H=125mm缺口內(nèi)管子數(shù)n b=42冷媒水橫向流過(guò)管排數(shù)Nc=18靠近殼體中心一排的管數(shù)nc=17通過(guò)初步設(shè)計(jì)可以計(jì)算有效的傳熱面積為：A0=0= ：d d0 0nt t

38、Lt t= = ；0.019 234 2.894 = 40.40 m2(5-2)5.1.2管內(nèi)R22的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)根據(jù)公式計(jì)算內(nèi)肋管的流道面積為2A”.5f兀2兀匯152152 -0.5 0.17174.71mm2422f。二二d0 0 二二 0.019 =0.06 mm /m22二 0.07 mm /m(5-3)(5-4)(5-5)pL=0.0002135 Pa sX1=0.175。(5-8)BCT1 C5+ C4匸 Xttf xC9C7C8 f 61Re f(5-9)P0=530.83 kpa3p=22.764kg/m3p=1274.7 kg/m=0.00001159 Pas1=0.022

39、56 W/(m s)Cv=748 J/(kg K)Z =0.00956 N/m?=203.74 kJ/kg由已知的條件可以在R22的壓焓圖中查出節(jié)流后的低壓蒸氣干度 若取蒸氣在蒸發(fā)器出口處的干度 X2=1.0，可測(cè)蒸發(fā)器內(nèi)R22蒸氣的平均干度為x =X_J.1751. = 0.58752根據(jù)R22在內(nèi)微肋管中沸騰的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)計(jì)算公式二 0.060.07 = 0.06 mm2/m2(5-6)管內(nèi)R22的質(zhì)量流速為g =性42.246 6 = 218.93 kg/(m 2 s)nt t A234 x 174. 41 x 10-mr(5-7)由蒸發(fā)溫度to=2C，查的R22的熱物性參數(shù)如下:0.0

40、0257 W/(m s)CP=1175 J/(kg K)3Pr10.9嚴(yán)p p_v兀O O1 1p pLP Pv丿=0.1301.00001159 1175 二 11.120.02256(5-11)(5-12)其中C1 =0.009622, C2=0.1106, C3=0.3814, C4=0.5100,Cs=-0.7360, C7=0.2045, C8=0.7452, C9=-0.13023 = 2.2418810-8 q218.93 203.74 1031(5-10)XttRe #Xgd；6344.96(5-13)(5-14)(5-15)t fww1t w212 7二 9. 5C ,查的水

41、的物性參數(shù)有:cpw=4.195 kJ/(kg K) Prw =9.66-6 2v=1.332 X0 m /s冷水的流量為爲(wèi)=0.579W/(m K)3P=999.75 kg/m=_ Q。 q mwCpwt w1 t w240019.07kg/s4. 1955(5-16)0.80.4 扎 |:023 RePri 亍二 99.85di考慮5/f的比值在一般情況之這種翅片的高度看做為1)0于是將數(shù)據(jù)代入上 述傳熱系數(shù)計(jì)算公式可得：0. 1106:.i 二 895. 07q1754.78915.1.3水側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的計(jì)算蒸發(fā)器的進(jìn)水的溫度為tw1=12C，出水溫度為tw2=7C。由冷水的定性溫度在

42、折流板內(nèi)流動(dòng)的橫向面積Ac2 二S2 Di 一ncd。= 0.20.48 -17 0.019(5-17)=0.0314m2管板端橫向流通面積A p Di 一ncd。-0.20.48 -17 0.019(5-18)二 0.0314m2水橫向流過(guò)管簇的平均面積A = A AL 二 0.0314m2 c2(5-19)Ab Ab1二 A?2二 KbD二 0.025m2(5-19)q mwSA19. 07999. 750. 0314=0.61m/s(5-20)q mwSA19. 07999. 750. 025=0.77m/s(5-21)水側(cè)平均流速為.5.0. 50. 610. 77= 0. 68m/s

43、(5-22)故水側(cè)雷諾數(shù)為Rew 二皿二 9763.97(5-23)(5-24)(5-25)H125由0.26查表5-1，得Kb=0.159。通過(guò)上述計(jì)算可以確定，折流D480板缺口內(nèi)管數(shù)nb=42，則缺口內(nèi)水流通面積為表5-1折流板缺口面積比Kb值H/Di0.150.200.250.300.350.400.45Kb0.07390.1120.1540.1980.2450.2930.343則水橫向流過(guò)管簇的流速為水流過(guò)缺口時(shí)的流速為根據(jù)計(jì)算公式可得水側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為：0 0 =0.22Rew w0.6 pj/3 w =3535.48 W/(m2 K)d?？紤]折流板周邊密封不嚴(yán)，?。簅 = 0.9

44、： 0 0 =3181.94W/(m2 K)Ko(5-26)0. 880. 1106895. 07q1754. 7891j0. 000495.1.5管內(nèi)流動(dòng)阻力和平均傳熱溫差的計(jì)算R22在二流程的管長(zhǎng)中流過(guò)的管程長(zhǎng) L、4L = 4 2. 894二5. 788所以內(nèi)肋片管的阻力系數(shù)為50=0.037g diX1忽略在端蓋內(nèi)的轉(zhuǎn)向阻力，則R22在管內(nèi)蒸發(fā)時(shí)的阻力為= 5163.82Pa(5-27)(5-28)為克服R22在設(shè)計(jì)的內(nèi)微肋管蒸發(fā)時(shí)的流動(dòng)阻力，則R22進(jìn)蒸發(fā)器的壓力p0101 = = P P0 0p0 0 二 535993.82 Pa(5-29)對(duì)應(yīng)的蒸發(fā)溫度為t1=2.3C平均傳熱溫

45、差為t W1_t 01 -tw2-t。.09 ln t W1 t 01t w2 _ t 0(5-30)5.1.4傳熱系數(shù)的計(jì)算取水側(cè)污垢熱阻ro=O.OOO172(m2 - K)/W , R22側(cè)污垢熱阻n=0,則以管外面積為基準(zhǔn)的傳熱系數(shù)為ii0. 880.11060. 00049(5-31)895. 07 q.1754.7891(5-33)(5-34)0.75= 0.15(5-36)5.1.6單位面積熱流量qfo及傳熱面積Ao的計(jì)算7. 09qf0qf 二豊匚 =j 14qi(5-32)f 0聯(lián)立兩個(gè)qf0的式子，用試湊法解此方程得 qi=8958W/(m2?K)，代入公式得2qf0=10

46、168.88W/m2需要的傳熱面積二 39.34 m2qf0裕度為A - A1 = 1.69%A15.1.7冷凍水側(cè)流動(dòng)阻力計(jì)算在折流板缺口處冷水流動(dòng)時(shí)所受到的阻力為2:P。= 0. 103 wWc 二 61.26 Pa(5-35)在光管管簇時(shí)冷凍水的阻力為Rew=9763.97 JOQ所以水橫掠過(guò)管簇時(shí)的阻力為sd。ad0(5-37)丸2Pc = 2NcwWc 八997.67 pa在冷卻水冷凍水在折流板缺口間平行流動(dòng)時(shí)的阻力為因?yàn)閐eq4A2、Ssi n60_ dos40.017do式中，U為濕潤(rùn)周長(zhǎng)同時(shí)Reweq10011.110. 31640. 250. 032則阻力Reb Wb二 16

47、15.84 Pa2deq(5-38)(5-39)(5-40)(5-41)所以冷媒水側(cè)總流動(dòng)阻力為P 二 Nb P。 Nb 1 R PP二 14 61.2614 11997.67 1615.84(5-42)=55086.78Pa5.2總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)5.2.1換熱管設(shè)計(jì)(1)、管程分程換熱器需要的管子短而多時(shí)，就得排列很多的管子。為了提高管程內(nèi)的流速， 增大管內(nèi)傳熱系數(shù)，要將管子進(jìn)行分程，管程數(shù)一般有1、2、4、6、& 10、12等七種17。本次設(shè)計(jì)采用兩個(gè)流程。、換熱管的排列型式換熱管的排列方式常常使用圖5-2的排列方式:圖5-2換熱管的排列形式等邊三角形排列用的最為普遍，管子間距都相等，在同一

48、管板上可放很多管子，還便于管板的劃線和鉆孔，而且傳熱效率高。因此本次設(shè)計(jì)應(yīng)該選用了上 圖a,也就是正三角形的排列方式。(3)、換熱管中心距按國(guó)標(biāo)(GB151-1999)中的規(guī)定，司空見慣的換熱管中心距應(yīng)該參考表 5-2表5-2換熱管中心距換熱管外徑do1012141619202530換熱管中心距s1316192225263238隔板槽兩側(cè)相鄰 管中心距So2830323538404450rV -y丿Q11 C1:1_/扌弋-J-圖5-3分程隔板槽兩側(cè)相鄰管中心距Sn本次設(shè)計(jì)管的外徑為19mm，那么管子的中心距取25mm，分程隔板槽兩側(cè) 相鄰管中心距為38mm。對(duì)于U型管換熱器，所以在確定銅管長(zhǎng)

49、度的基礎(chǔ)上，還 應(yīng)該加上銅管彎曲的那一段長(zhǎng)度。0480XX3CXXX3QOOCO522殼體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)、殼體壁厚的確定本次設(shè)計(jì)所選用的管殼式換熱器一般是由為殼體、管箱和封頭三部分組成的，管殼式換熱器的外殼是由管材或板材制成的。采用管材殼體，直徑要小于400mm。采用板材，直徑要大于等于 400mm。其直徑系列應(yīng)與封頭、連接法蘭 的選型應(yīng)該參照殼體的外徑，為了安裝時(shí)能更好的匹配。表5-3碳素制或低合金鋼圓筒的最小厚度4008001100 16002000公稱直徑 700 100 1500 2000 2600浮頭式81021416U型管式81021416固定管板式68101214而由上表知可取殼

50、體壁厚為8mm。(2)、殼體直徑的確定對(duì)殼體尺寸進(jìn)行設(shè)定的時(shí)候，應(yīng)該先確定殼體的內(nèi)徑。內(nèi)徑與管子的排列方式有關(guān)，還要考慮所有拉桿占的位置；防沖板與殼體距離的影響。因此，確定內(nèi)徑，最好的方法是通過(guò)作圖。圖 5-4為作圖得出本此設(shè)計(jì)所需的內(nèi)徑：019019怎OOOOOOOOOQU./ QOQQQOOOOOOd圖5-4表示內(nèi)徑圖5.2.3進(jìn)出口設(shè)計(jì)在換熱器的殼體和管箱上一般都裝有接管，即水和制冷劑的進(jìn)出口管。(1)、殼程接管設(shè)計(jì) 接管直徑：Di= 10004qv3600c. Wf= 10004 68.67 3600 二 2.598.56mm取 100mmDi-10004qv3600二 Wf=1000

51、4 0.001762.533.47mm取 35mm接管外伸長(zhǎng)度可由表5-4的數(shù)據(jù)選取表5-4 PN4.0MPa的接管外伸長(zhǎng)度DN05051 7576 10010112512615060150150150200200殼程接管直徑100m m,根據(jù)表選殼程接管外伸長(zhǎng)度為150mm。(2)、管程接管設(shè)計(jì)接管直徑：表5-5連接管的最小壁厚接管公稱直徑253238454857657689最小壁厚3.5456連接管得最小壁厚應(yīng)滿足表5-5要求。本次設(shè)計(jì)制冷劑進(jìn)出口開孔直徑35mm進(jìn)出口接管壁厚取5mm因此管程接 管可以不另設(shè)補(bǔ)強(qiáng)。對(duì)于外側(cè)的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度需要按照實(shí)際狀況來(lái)確定。 而管箱的大 小除去封頭的尺寸和管

52、板尺寸，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)算，長(zhǎng)度為管程接管的 3倍。5.2.4封頭設(shè)計(jì)市場(chǎng)上現(xiàn)有的圭寸頭可分為橢圓形圭寸頭、碟形圭寸頭、折邊錐形圭寸頭和球冠形圭寸 頭。本次設(shè)計(jì)用橢圓形封頭，參考 JB/T47462002標(biāo)準(zhǔn)，下圖5-5表示橢圓形封 頭以及參數(shù)之間的關(guān)系：徑薩徑薩 內(nèi)基內(nèi)基 H為為桶圓形封頭桶圓形封頭圖5-5橢圓形封頭以及參數(shù)之間的關(guān)系封頭應(yīng)按照內(nèi)直徑進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，然后在直邊處進(jìn)行測(cè)量相同的四個(gè)內(nèi)表面直 徑，所取平均值，就算封頭的尺寸18 o內(nèi)直徑公差符合表5-6的要求：表5-6公稱直徑DN鋼材厚度和內(nèi)直徑公差2W . v 4-1.5 +1.5300 DN 6004W v 6-2 +26W v 16-3

53、 +34W . v 6-2 +2600 DN 10006W. v 10-3 +310W. v 22-3 +46W v 10-3 +31000 DN 160010W. v 22-3 +422W v 40-4 +66W. v 103+31600 DN 300010W. v 22-3 +422 v 60-4 +62 23000 DN 40004000 DN 50005000 DNC 600010W V 22-3 +422W V 60-4 +610W V 22-3 +422W V 60-4 +616 V 40-4 +6總上所述，圭寸頭的尺寸 =10mm, h=25mm, H=142mm。5.2.5管板

54、設(shè)計(jì)管板是干式蒸發(fā)器的一個(gè)重要受壓元件，它也使管子和殼體連接起來(lái)。對(duì)于 管板的設(shè)計(jì)，除了考慮其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)外，同時(shí)應(yīng)滿足強(qiáng)度要求。(1)、管板厚度圖5-6為堆焊管板的結(jié)構(gòu)尺寸圖，在管板與法蘭連接處要保證密封面為凸面，分程隔板槽拐角處，倒角10 450圖5-6堆焊管板結(jié)構(gòu)上圖中的管板，碳鋼、低合金鋼管板的隔板槽寬度為12m m,不銹鋼管板為11mm，槽深一般不小于 4mm。(2)、管板最小厚度管板最小厚度除滿足計(jì)算要求外，當(dāng)管板和換熱管脹接時(shí)，管板的最小厚度 (不包括腐蝕裕度應(yīng)滿足表5-7。表5-7脹接時(shí)的管板最小厚度換熱管的外徑do/mm 25v 50 50用于易燃易爆及有毒最小厚度孑僥：介質(zhì)的場(chǎng)

55、合RR nnyv AH IAA -PZ, / 0.75dd 0.70d 0.65d本此設(shè)計(jì)管板選材為碳鋼，厚度取值為50mm管板開口槽深5mm槽寬12mm即分程隔板厚度為12mm。管板的尺寸如圖5-7。019019ooooooooooo歐 tXXXXXXKXX 畀；-QOOOQOOQQOOOOQL0000000000000；k OOOOOOOOQOOO ，,% LXXX5QQQQQQP .7紅 OOOQOOOOO /圖5-7為管板尺寸圖5.2.6折流板設(shè)計(jì)折流板就是起到一個(gè)支撐的作用。在殼管式換熱器中，有的銅管處于上面位 置，如果沒有任何東西的幫助，時(shí)間長(zhǎng)了，就會(huì)掉下來(lái)，為了防止類似事情的發(fā)

56、生，就用了折流板。(1)、折流板最小厚度表5-8折流板最小厚度換熱管無(wú)支撐跨距 300 600 9001200公稱直徑32或 l 900或 d 32管徑直徑d+0.8D+0.40.4允許偏差0(3)、折流板的布置通常折流板應(yīng)該等距離分布，然而第一個(gè)和最后一個(gè)要具備支撐作用，可以靠近端蓋設(shè)置。綜上所述，本次換熱器設(shè)計(jì)折流板參數(shù)如下：折流板的缺口高取圓筒內(nèi)直徑的26%，值為125mm；折流板厚度取4mm；折流板上的管孔直徑在換熱管外徑基礎(chǔ)上增加 0.4m m，即19.4mm；殼體內(nèi)徑為480mm,故折流板直徑取為480mm；折流板間距均相等，取為200mm；第一個(gè)折流板與管板之間的間距取為200m

57、m；考慮到U型管彎曲需要支撐，所以最后一個(gè)折流板到 U型管彎曲處的最大距 離設(shè)置為100mm，而且為了保證折流板的強(qiáng)度，需要采用鋼制。折流板具體樣式 見圖5-8。圖5-8折流板具體樣式。5.2.7拉桿設(shè)計(jì)拉桿的直徑和數(shù)量可以從表 5-10和表5-11中選取表5-10拉桿直徑選用表?yè)Q熱器管外徑do104 1414d2525 40 90 130 150 桿直70900徑700130015001800dn/m拉桿數(shù)量m104610 12161812448 10121416446 6810因?yàn)閾Q熱管的直徑為19mm,所以拉桿直徑取12mm,其數(shù)量為4,可以滿 足實(shí)驗(yàn)要求。5.2.8定距管尺寸定距管的尺

58、寸可以參考換熱管的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)定，而長(zhǎng)度，按實(shí)際需要確定16。主要作用就是固定折流板之間的距離，防止傾斜、擁擠等什么的。5.2.9支座尺寸支座的分類有許多種，常見的為鞍式、腿式和支承式。本次設(shè)計(jì)選用鞍式支 座，能滿足條件。鞍式支座的尺寸可以按照 JB/T4712-2007來(lái)選擇。DN500900、120包角重型帶墊板或不帶墊板鞍式支座結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)符合圖5-919。圖5-9鞍式支座由JB/T4712-2007知，公稱直徑DN=500，允許載荷Q =155 kN,鞍座高度 h=200,底板 11=460，bi=150, - _ =10；腹板=8,筋板 13=250, b3=120,兔=8； 墊板b

59、4=240,逐=6, e=56;螺栓間距12=330。單位均為mm。5.2.10法蘭尺寸根據(jù)計(jì)算出的水側(cè)和制冷劑側(cè)的接管口徑，在JB/T9112-200020中選用。本次設(shè)計(jì)選用板式平焊法蘭。表5-12法蘭的尺寸水側(cè)的法蘭參數(shù)(mm)制冷劑側(cè)的法蘭參數(shù)(mm)公稱通徑DN10040鋼管外徑A10845法蘭外徑D210130螺栓孔中心圓直徑K170100螺栓孔徑L1814數(shù)量4 M164 M12法蘭內(nèi)經(jīng)B11046密圭寸面d=144f=2d=78f=2法蘭厚度C18166 6零部件及管道的設(shè)計(jì)和選用6.1電子膨脹閥的設(shè)計(jì)選型電子膨脹閥就是將步進(jìn)電機(jī)的永磁體布置在管路中， 然后根據(jù)制冷劑通過(guò)的 溫

60、度來(lái)自動(dòng)改變閥門的大小，從而控制了制冷劑的流通速度，來(lái)達(dá)到節(jié)流的目的。 電子膨脹閥優(yōu)點(diǎn)就是可以隨著制冷劑溫度的不同自動(dòng)調(diào)節(jié)供應(yīng)量， 確保制冷劑在 蒸發(fā)器中能被高效的利用，也防止壓縮機(jī)產(chǎn)生液擊現(xiàn)象 21 0膨脹閥兩端的壓力差為P =P.-Po Pr P2 - P. P4Pk 冷凝壓力，單位為PaPo 蒸發(fā)壓力，單位為Pa：Pl 液體管路上的壓降P2 安裝在管路上的彎頭、過(guò)濾器、視液鏡、手動(dòng)閥等的壓降設(shè)為0.5bar：P3 液管出口與進(jìn)口間的高度差引起的壓降 0.7barP4 分液器的壓降設(shè)為0.5bar由上述公式計(jì)算出：膨脹閥兩端的壓力差為8.58Pa根據(jù)制冷量和膨脹閥兩 端的壓力差，可由丹佛斯