換熱器設(shè)計指導(dǎo)書DOC

1、空調(diào)器主關(guān)件設(shè)計指導(dǎo)書換熱器 編制： 審核： 會簽： 審定： 批準(zhǔn)： 青島海爾空調(diào)電子有限公司目 錄 一、總述1、用途32、參考資料及參考標(biāo)準(zhǔn)3二、設(shè)計步驟1、基本原理及性能指標(biāo)32、產(chǎn)品選型2.1 產(chǎn)品類型 42.2產(chǎn)品主要結(jié)構(gòu)及材料選擇要求43、設(shè)計計算74、安裝規(guī)范要求11三、設(shè)計雷區(qū)及規(guī)避措施11四、檢驗要求12一、 總述1、用途這份換熱器設(shè)計指導(dǎo)書，涉及到所有換熱器的分類、換熱器的選型、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、安裝規(guī)范，曾出現(xiàn)的社會問題，保證換熱器的穩(wěn)定可靠性。2、參考資料及標(biāo)準(zhǔn)2.1參考資料制冷換熱器設(shè)計、制冷原理及設(shè)備、傳熱學(xué)2.2參考標(biāo)準(zhǔn)Q/HKT J05101-1999 熱交換器JB/T7

2、659.4-1995 氟利昂制冷裝置用干式蒸發(fā)器JB/T7659.5-1995 氟利昂制冷裝置用翅片式換熱器JB/T4750-2003 制冷裝置用壓力容器GB 150 鋼制壓力容器JB4734 鋁制壓力容器JB4745 鈦制壓力容器二、 設(shè)計步驟1、 換熱器基本原理及性能指標(biāo)1.1換熱器基本原理 在工程中，將某種流體的熱量以一定的傳熱方式傳遞給他種流體的設(shè)備，稱為換熱器.在這種設(shè)備中，至少有兩種溫度不同的流體參與傳熱。一種流體溫度較高，放出熱量；另一種流體溫度較低，吸收熱量。但是有的熱交換器中也有多于兩種溫度不同的流體在其中傳熱的，例如空分裝置中的可逆式板翅熱交換器。1.2換熱器性能指標(biāo)1）傳

3、熱性能 保證滿足生產(chǎn)過程所要求的熱負(fù)荷。熱交換強(qiáng)度高，熱損失少，在有利的平均溫差下工作。2）阻力性能 保證較低的流動阻力，以減少熱交換器的動力消耗。3）機(jī)械性能 強(qiáng)度足夠及結(jié)構(gòu)合理。要有與溫度和壓力條件相適應(yīng)的不易遭到破壞的工藝結(jié)構(gòu)，運(yùn)行可靠。4） 經(jīng)濟(jì)性能 經(jīng)濟(jì)上合理是指換熱器在滿足了其他性能指標(biāo)的同時，自身的全部費用（包括設(shè)備費，運(yùn)行費等多方面的費用）達(dá)到最小。此外，一臺較完善的換熱器還應(yīng)該便于制造，安裝和檢修，設(shè)備緊湊（這對大型企業(yè)，航空航天，新能源開發(fā)和余熱回收裝置更有重要意義）等。 2、 產(chǎn)品選型2.1 產(chǎn)品類型換熱器按照它們的一些共同特征來加以區(qū)分。1） 按照用途來分：有預(yù)熱器（或

4、加熱器），冷卻器，冷凝器，蒸發(fā)器等。2） 按照制造換熱器的材料來分：有金屬的，陶瓷的，塑料的，石墨的，玻璃的等。3） 按照溫度狀況來分：溫度工況穩(wěn)定的熱交換器，熱流大小以及在指定熱交換區(qū)域內(nèi)的溫度不隨時間而變；溫度工況不穩(wěn)定的熱交換器，傳熱面上的熱流和溫度都隨時間改變。4） 按照熱流體與冷流體的流動方向來分：順流式（或稱并流式）：兩種流體平行地向著同一個方向流動；逆流式：兩種流體也是平行流動，但他們的流動方向相反；錯流式（或稱叉流式）：兩種流體的流動方向互相垂直交叉。當(dāng)交叉次數(shù)在四次以上時，可根據(jù)兩種流體流向的總趨勢將其看成逆流或順流；混流式：兩種流體在流動過程中既有順流部分，又有逆流部分。5

5、） 按照傳送熱量的方式來分：間壁式：熱流體和冷流體間有一固體壁面，一種流體恒在壁的一側(cè)流動，而另一種流體恒在壁的他側(cè)流動，兩種流體不直接接觸，熱量通過壁面進(jìn)行傳遞；混合式（或稱直接接觸式）：這種換熱器內(nèi)依靠熱流體與冷流體的直接接觸而進(jìn)行熱量傳遞，例如冷水塔以及噴射式換熱器；蓄熱式（或稱回?zé)崾剑浩渲幸灿泄腆w壁面，但兩種流體并非同時，而是輪流地和壁面接觸。當(dāng)熱流體流過時，把熱量儲蓄于壁面，其溫度逐漸升高；而當(dāng)冷流體流過時，壁面放出熱量，其溫度逐漸降低，如此反復(fù)進(jìn)行，以達(dá)到熱交換的目的。 2.2 產(chǎn)品主要結(jié)構(gòu)及材料選擇要求2.2.1管殼式熱交換器（間壁式）主要結(jié)構(gòu)及材料選擇要求1） 管子：管子構(gòu)成

6、了換熱器的傳熱面，它的材料應(yīng)根據(jù)工作壓力，溫度和流體腐蝕性，流體對材料的脆化作用及毒性等決定，可選用碳鋼，合金鋼，銅，塑料及石墨等。2） 管板：管板是管殼式熱交換器關(guān)鍵零件之一，常用的均為圓形平板。管板的受力情況比較復(fù)雜，影響管板強(qiáng)度的因素很多。當(dāng)管板與管子用漲接法連接時，管板的最小厚度（不包括腐蝕裕度）按下表規(guī)定；當(dāng)用焊接法連接時，最小厚度除滿足要求外還要滿足結(jié)構(gòu)和制造的要求。3） 分程隔板：在管箱內(nèi)安裝分程隔板是為了將熱交換器的管程分為若干流程。分隔板的形狀應(yīng)力求簡單，并使密封長度盡可能短。4） 縱向隔板，折流板及支持板：為了提高流體的流速和紊流程度，強(qiáng)化殼程流體的傳熱，在管外空間常裝設(shè)縱

7、向隔板或折流板?？v向隔板在U形管殼式換熱器中常有應(yīng)用。由于它的安裝難度較大，也由于它于殼體內(nèi)壁之間容易存在間隙而產(chǎn)生流體泄露，在它兩側(cè)的流體溫度不同又存在熱的泄露，往往降低了裝設(shè)縱向隔板的效果?？紤]到以上兩個方面的問題，兩塊以上的縱向隔板在實際中很少采用。折流板除使流體橫過管束流動外，還有支撐管束，防止管束震動和彎曲的作用。當(dāng)設(shè)備上無安裝折流板的要求（如冷凝換熱）而管子無支撐跨距又超過折流板的最大間距時，應(yīng)該安裝一定數(shù)量的支持板，用來支撐換熱管，防止它產(chǎn)生過大的撓度。5） 擋管和旁路擋板：擋管和旁路擋管是為了防止流體短路而設(shè)立的構(gòu)件。擋管是兩端堵死的管子，安置在分程隔板槽后面，每根擋管占據(jù)一根

8、換熱管的位置，但不穿過管板，用點焊的方法固定于折流板上。旁路擋板可減小管束外環(huán)間隙的短路，用他增加阻力，迫使大部分流體通過管束進(jìn)行熱交換。6） 防沖板與導(dǎo)流筒：處于流體進(jìn)口處的管束，經(jīng)常受到高流速的流體的沖刷，故在進(jìn)口處設(shè)一防沖板，使之起防護(hù)作用。在立式交換器中，為使流體更均勻的流入管間，防止流體對進(jìn)口段管束的沖刷，并減小遠(yuǎn)離接管處的死區(qū)，提高傳熱效果，可裝設(shè)導(dǎo)流管。2.2.2高效間壁式換熱器主要結(jié)構(gòu)及材料選擇要求A螺旋板式熱交換器 螺旋板式熱交換器的構(gòu)造主要包括螺旋行傳熱板，隔板，頭蓋，連接管等。各種形式的螺旋板式熱交換器均包含由兩張厚越2-6mm的鋼板卷制而成的一對同心圓的螺旋通道，中心處

9、的隔板將板片兩側(cè)流體隔開，冷，熱兩流體在管板兩側(cè)的流道內(nèi)流動，通過螺旋板進(jìn)行換熱。B板式換熱器板式換熱器由三個主要部件：傳熱板片，密封墊圈，壓緊裝置及其他的一些部件，如軸，接管等組成。1） 傳熱板片：傳熱板片是板式換熱器的關(guān)鍵元件。它的設(shè)計主要考慮兩個方面的因素：a：使流體在低速下發(fā)生強(qiáng)烈紊流，以強(qiáng)化傳熱；b：提高板片剛度，能耐較高的壓力。板片材料有碳鋼，不銹鋼，鋁及合金，黃銅，蒙乃爾合金，鉬，鈦等。目前應(yīng)用最廣的是不銹鋼。 2） 密封墊圈：為了防止流體的外漏和兩流體之間內(nèi)漏，必須要有密封墊圈。它安裝于密封槽中，運(yùn)行中承受壓力和溫度，而且受著工作流體的侵蝕，此外在多次拆裝后還要求具有良好的彈性

10、。對墊圈橡膠質(zhì)量的要求除了耐蝕，耐溫外，還要求其他物理性能滿足下列要求根據(jù)使用壓力不同，硬度一般應(yīng)在65-90邵氏硬度，壓縮永久變形量不大于10%，抗拉強(qiáng)度>或=200%。目前廣泛使用的有：天然橡膠，丁晴橡膠，丁苯橡膠，氯丁橡膠，三元乙丙橡膠，硅橡膠等。 3）壓緊裝置：它包括固定與活動的壓緊板，壓緊螺栓。它將墊圈壓緊，產(chǎn)生足夠的密封力，使得熱交換器在工作時不發(fā)生泄露，通過旋緊螺栓來產(chǎn)生壓緊力。 對于大型版式換熱器，其密封壓緊力甚至超過980KN，所以要有堅固的框架。 C板翅式熱交換器 隔板，翅片及封條三部分構(gòu)成了板翅式熱交換器的結(jié)構(gòu)基本單元。冷熱流體在相鄰的基本單元的流道中流動，通過翅片

11、及與翅片連成一體的隔板進(jìn)行換熱。1） 隔板：隔板材料是在母體金屬表面覆蓋一層厚約0.1-0.4mm，含硅5%-12%的釬料合金，所以又稱金屬復(fù)合板，在釬焊時合金熔化而使翅片與金屬平板焊接成整體。隔板厚度一般為1-2mm，最薄為0.36mm。2） 翅片：翅片是板翅式換熱器的最基本元件。冷熱流體之間的熱交換大部分通過翅片，小部分直接通過隔板來進(jìn)行。翅片除承擔(dān)主要的傳熱任務(wù)外，還起著兩隔板之間的加強(qiáng)作用。3） 封條：封條的作用是使流體在單元體的流道中流動而不向兩側(cè)外流。它的上下面均具有0.15mm的斜度，以便在組成板束時形成縫隙，利于釬劑滲透。 D翅片管熱交換器 翅片管是翅片管熱交換器中最重要的部件

12、。管內(nèi)外流體通過管壁及翅片進(jìn)行熱交換，由于翅片擴(kuò)大了傳熱面積，使換熱得以改善。 對翅片管的基本要求是：有良好的傳熱性能，耐溫性能，耐熱沖擊能力及耐腐蝕能力，易于清理塵垢，壓降較底等。 翅片管管子常為圓形,空冷器中為強(qiáng)化傳熱也用橢圓管。橢圓管的管外對流換熱系數(shù)比光管約可提高25%，而空氣阻力約可降低15%-25%。翅片材料根據(jù)使用環(huán)境和制造工藝來確定。有碳鋼，不銹鋼，鋁及鋁合金，銅及銅合金等。所用基管材料有碳鋼，鉻鉬鋼，不銹鋼，鋁等。 E熱管換熱器 熱管是熱管換熱器的最基本元件，它由管殼，管芯和蒸汽腔組成。1） 熱管的管殼是受壓部件，要求由高導(dǎo)熱率，耐壓，耐熱應(yīng)力的材料制造。但在材料的選擇上必須

13、首先考慮到與所要使用的工質(zhì)的相容性，即要求熱管在長期運(yùn)行中管殼無腐蝕，工質(zhì)與管殼不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不產(chǎn)生氣體。管殼材料有多種，以不銹鋼，銅，鋁等較多，也可用貴金屬鈮或玻璃，陶瓷等。管殼的作用是將熱管的工作部分封閉起來，在熱端和冷端接受和放出熱量，并承受管內(nèi)外壓力不等時所產(chǎn)生的壓力差。2） 管芯是一種緊貼管殼內(nèi)壁的毛細(xì)結(jié)構(gòu)，通常用多層金屬絲網(wǎng)或纖維，布等以襯里形式緊貼內(nèi)壁以減少接觸熱阻，襯里也可由多孔陶瓷或燒結(jié)金屬構(gòu)成。2.2.3混合式熱交換器主要結(jié)構(gòu)及材料選擇要求A冷水塔 各種形式是冷水塔，一般包括下面所講的幾個主要部分：1） 淋水裝置：淋水裝置又稱填料，其作用在于將進(jìn)塔的熱水盡可能形成細(xì)小的水

14、滴或水膜，增加水和空氣的接觸面積，延長接觸時間，以增進(jìn)水氣之間的熱質(zhì)交換。在選用淋水裝置的形式時，要求它能提供較大的接觸面積并具有良好的親水性能，制造簡單而又經(jīng)久耐用，安裝檢修方便，價格便宜等。 2）配水系統(tǒng)：配水系統(tǒng)的作用在于將熱水均勻地分配到整個淋水面積上，從而使淋水裝置發(fā)揮最大的冷卻能力。2） 通風(fēng)筒：通風(fēng)筒是冷水塔的外殼，氣流的通道，其作用在于創(chuàng)造良好的空氣動力條件，并將排出冷卻塔的濕熱空氣送往高空，減少或避免濕熱空氣回流。自然通風(fēng)冷水塔一般都很高，有的達(dá)150m以上，而機(jī)械通風(fēng)冷水塔的風(fēng)筒一般在10m左右的高度。 B噴射式熱交換器 噴射式熱交換器的主要部件有：工作噴管，引入室，混合室

15、和擴(kuò)散管。 壓力較高的流體稱為工作流體。工作流體通過噴管的膨脹，使其勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?，以很高的速度從噴管噴出，并將壓力較低的流體（稱被引射流）卷吸到引入室內(nèi)。工作流體把一部分動能傳給被引射流，在沿噴射器流動的過程中，工作流體與被引射流體混合后的混合流體的速度漸趨均衡，動能相反地轉(zhuǎn)變?yōu)閯菽?，然后送給用戶。2.2.4蓄熱式熱交換器主要結(jié)構(gòu)及材料選擇要求 A回轉(zhuǎn)型蓄熱式熱交換器 回轉(zhuǎn)型蓄熱式熱交換器主要由圓筒形蓄熱體（常稱轉(zhuǎn)子）及風(fēng)罩兩部分組成。它又分為轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)型和外殼回轉(zhuǎn)型。轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子就是一個蓄熱體。在轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)型中，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，而風(fēng)罩不動。轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)時，按照一定的周期不斷交替地通過冷，熱流體通道。蓄熱板

16、由厚為0.5-1.25mm鋼板壓成的波紋板和定位板兩種組件相間排列而成。蓄熱板的形狀應(yīng)不使氣體在其上做層流流動，同時能防止它在煙氣中發(fā)生腐蝕和堵塞。 B閥門切換型蓄熱式熱交換器 閥門切換型熱交換器由兩個相同的充滿蓄熱體的蓄熱室所構(gòu)成。 蓄熱室中的蓄熱體大多由耐火磚砌成的“格子磚”構(gòu)成。為了連續(xù)運(yùn)行，都具有兩個蓄熱室。3、設(shè)計計算下面介紹經(jīng)常使用的殼管式換熱器、翅片式換熱器的設(shè)計計算（1） 殼管式熱交換器的設(shè)計計算一般規(guī)定 殼管式換熱器應(yīng)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并按經(jīng)規(guī)定程序批準(zhǔn)的圖樣和技術(shù)條件制造。對于內(nèi)直徑超過150mm或容積大于0.025m3的換熱器，屬于壓力容器，還應(yīng)遵守國家頒布的有關(guān)法

17、令、法規(guī)和規(guī)程。設(shè)計要求：項目殼程管程設(shè)計壓力設(shè)計溫度設(shè)計壓力設(shè)計溫度水冷冷水式機(jī)組用干式蒸發(fā)器1.0MPa381.4 MPa38水冷冷水式機(jī)組用冷凝器2.0 MPa501.0 MPa45水源熱泵式機(jī)組用干式蒸發(fā)器1.0 MPa381.4 MPa38水源熱泵式機(jī)組用冷凝器2.5 MPa601.0 MPa55風(fēng)冷冷（熱）水式機(jī)組用換熱器1.0 MPa552.4 MPa60資格和職責(zé)：作為壓力容器，此類換熱器的設(shè)計和制造應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)JB/T4750-2003制冷裝置用壓力容器中3.2條款。標(biāo)準(zhǔn)工況條件：1水冷冷水機(jī)組用蒸發(fā)器/冷凝器：蒸發(fā)溫度2，過熱度5/冷凝溫度40，過冷度5。2水源熱泵式機(jī)組用蒸發(fā)

18、器/冷凝器：制冷-蒸發(fā)溫度2，過熱度5/冷凝溫度30，過冷度5；制熱-蒸發(fā)溫度5，過熱度5/冷凝溫度55，過冷度5。3風(fēng)冷冷（熱）水機(jī)組用換熱器：制冷-蒸發(fā)溫度2，過熱度5；制熱-冷凝溫度50，過冷度5。5 換熱器水側(cè)污垢系數(shù)：取為0.086m2/kw。6 換熱器的實際換熱量不得低于設(shè)計換熱量的95%。壓力實驗：換熱器水側(cè)采用液壓實驗，實驗壓力取1.25倍設(shè)計壓力，保壓10min，應(yīng)無泄漏和異常變形現(xiàn)象。氟側(cè)采用氣壓實驗，實驗壓力取1.15倍設(shè)計壓力。氟側(cè)氣密性實驗壓力取設(shè)計壓力，保壓10min，應(yīng)無泄漏和異?，F(xiàn)象。設(shè)計資料設(shè)計順序說明1干式蒸發(fā)器：1.1管的選定：決定采用的換熱管的種類（光管

19、或內(nèi)螺紋管），采用簡單的經(jīng)驗數(shù)值決定必要的總管的長度。一般標(biāo)準(zhǔn)條件下?lián)Q熱管為直徑1/2的光管：單系統(tǒng)換熱器取13m/Ton制冷量；雙系統(tǒng)換熱器取12m/Ton制冷量。換熱管為直徑1/2的內(nèi)螺紋管：單系統(tǒng)換熱器取11m/Ton制冷量；雙系統(tǒng)換熱器取10m/Ton制冷量。1.2連接用水配管的尺寸：決定進(jìn)出水配管的尺寸。一般參照同行業(yè)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)流量時，流速取 2m/s左右、最大不超過3m/s。根據(jù)設(shè)計流量和流速計算得出水配管尺寸。再貼近標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格鋼管進(jìn)行確定。1.3確定筒體尺寸：根據(jù)產(chǎn)品的大小選定管板間隔。根據(jù)換熱管的標(biāo)準(zhǔn)化，從數(shù)種長度中選擇一種合適的單管長度。（從購買以及制造方面來說管的長度標(biāo)

20、準(zhǔn)化很重要）。從而確定了管板的間隔（管的長度）-210mm）。單根換熱管的長度確定后，計算出換熱管總根數(shù)。根據(jù)不同筒體尺寸能夠容納的換熱管數(shù)量的經(jīng)驗值，確定筒體直徑及長度。還需考慮的是選定的筒體尺寸必須能夠滿足相應(yīng)水配管的安裝。（筒體越小越好，可以降低成本）。每種筒體可能容納的換熱管根數(shù)（對于換熱管直徑1/2管的情況）：筒體（鋼管內(nèi)徑）81012141618換熱管（直徑1/2）根數(shù)1281922883354945941.4折流板位置：決定水折流板的數(shù)量、配置。A.決定折流板的間隔，在標(biāo)準(zhǔn)水量時，使筒體中央的水速為 1m/s左右。水速快雖然可以確保產(chǎn)品的能力、但是因為水的壓力損失增加、所以需要選

21、定合適的水量。水的壓力損失標(biāo)準(zhǔn)水量條件下60kPa以下、最大水量條件下100kPa以下。B.決定水的配管的位置水的入口和出口的配管是焊接時，有必要把折流板的間隔擴(kuò)大一些。另外、固定折流板的定距管因為水的流動震動，注意不要能傷其他的管。折流板一般選用樹脂材料制作，在折流板邊緣上設(shè)計35mm的扉邊，可以實現(xiàn)與筒體的過盈配合。1.5水配管位置：考慮排氣排水的情況決定。一般采用冷媒和水逆向流的方式。對于雙系統(tǒng)換熱器，一同向一逆向流對系統(tǒng)的影響不會很大。另外為了確保過熱度，冷媒的出口和入口水相接觸。13.48mm15.86mm12.7mm1.6冷媒流程（Pass）數(shù)的設(shè)計：是偶數(shù)還是奇數(shù)，根據(jù)裝置總體的

22、液體配管、氣體配管的位置來決定。冷媒氣側(cè)、液側(cè)在換熱器同一端時，系統(tǒng)流程數(shù)是偶數(shù)，否則為奇數(shù)。管的間隔（標(biāo)準(zhǔn)間隔）使用換熱管直徑1/2管的情況易于熱交換的間隔如右圖所示。除1/2管之外、設(shè)計相似。右圖的設(shè)計是以水向垂直流動為標(biāo)準(zhǔn)的。1.7決定管的配列：冷媒從液體變?yōu)闅怏w、比容增加、盡可能的使冷媒的速度變?yōu)榫?，增加各Pass的根數(shù)。另外為了回油容易，配列采用Pass切換的方式使油容易移動到上部的Pass。 確認(rèn)冷媒的流速：參照熱交換器的標(biāo)準(zhǔn)值。冷媒側(cè)的壓力損失在標(biāo)準(zhǔn)條件下根據(jù)溫度換算的損失為2（0.02MPa）左右。壓力損失過小不容易回油、壓力損失過大，導(dǎo)致能力下降。1.8隔板、封板的設(shè)計：關(guān)

23、于隔板的厚度應(yīng)該使冷媒可以順暢的通過，（一般選為1723mm）。隔板太薄，冷媒的流動損失大。決定封板上冷媒液管連接的位置液管位置、使冷媒可以均一的分配到各個配管上。為了達(dá)到分配均一，可以在液體入口安裝擴(kuò)散用的分流器。決定封板上冷媒氣體管連接的位置氣體管的下部內(nèi)側(cè)面位于隔板的分流部位，使存積在隔板的油易于返回。1.9排氣閥、排水閥：在筒體安裝排氣/排水閥為了排除筒體上部積存的空氣，在筒體最上部安裝排氣閥。排氣閥的位置應(yīng)該是到了現(xiàn)場在連接方面沒有什么麻煩。為了排筒體內(nèi)的水、在筒體最下部安裝排水閥。在現(xiàn)場能夠連接到排水閥的位置，注意換熱器的安裝腳的高度、位置。1.10管壁厚度強(qiáng)度計算：關(guān)于熱交換用管

24、、筒體、管板、封板的厚度，通過強(qiáng)度計算來決定。關(guān)于管板的厚度，必須符合管的拉伸強(qiáng)度。1.11保溫材料：一般水冷式換熱器使用20mm的橡塑保溫材料。2 管殼式冷凝器2.1管的選定：決定采用的換熱管的種類（外螺紋高效管），采用簡單的經(jīng)驗數(shù)值決定必要的總管的長度。一般標(biāo)準(zhǔn)條件下?lián)Q熱管為直徑3/4的外螺紋高效管：取2m/Ton制冷量。2.2連接配管的尺寸：決定進(jìn)出水配管的尺寸。一般參照同行業(yè)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)流量時，流速取 2m/s左右、最大不超過3m/s。根據(jù)設(shè)計流量和流速計算得出水配管尺寸。再貼近標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格鋼管進(jìn)行確定。2.3確定筒體尺寸：根據(jù)產(chǎn)品的大小選定管板間隔。根據(jù)換熱管的標(biāo)準(zhǔn)化，從數(shù)種長度中選

25、擇一種合適的單管長度。（從購買以及制造方面來說管的長度標(biāo)準(zhǔn)化很重要）。從而確定了管板的間隔（管的長度）-210mm）。單根換熱管的長度確定后，計算出換熱管總根數(shù)。根據(jù)不同筒體尺寸能夠容納的換熱管數(shù)量的經(jīng)驗值，確定筒體直徑及長度。還需考慮的是選定的筒體尺寸必須能夠滿足相應(yīng)水配管的安裝。（筒體越小越好，可以降低成本）。每種筒體可能容納的換熱管根數(shù)（對于換熱管直徑3/4管的情況）：筒體（鋼管內(nèi)徑）8101214換熱管（直徑3/4）根數(shù)366710913719.23mm22.20mm19.05mm2.4水側(cè)流程（Pass）數(shù)的設(shè)計：是偶數(shù)還是奇數(shù)，根據(jù)裝置總體的進(jìn)出水管的位置來決定。進(jìn)出水管在換熱器同

26、一端時，換熱器流程數(shù)是偶數(shù)，否則為奇數(shù)。一般選為偶數(shù)。管內(nèi)水速確定為標(biāo)準(zhǔn)流量時水速2m/s左右、最大3m/s以下。水速快雖然可以確保能力、但是水的壓力損失增加、所以要選擇合適的水速。管的間隔（標(biāo)準(zhǔn)間隔）使用3/4管的情況易于熱交換的間隔如右圖所示。除3/4管之外、設(shè)計相似。筒體上部的空間確保高溫氣體沿筒體縱向均一擴(kuò)散的空間。大約是筒體直徑的30%。決定管的配列為了使水速均一，各流程的管的根數(shù)盡可能的相同。管群最下部的管（56%）靠近筒體下部、這樣容易確保過冷度。2.5冷媒配管位置：決定筒體的冷媒液管的連接位置液管位置為筒體最下部。為了易于確保過冷卻度、液體冷媒和入口的冷卻水相接觸。根據(jù)需要，為

27、了確保過冷卻度，另外設(shè)置熱交換管。決定筒體的冷媒氣體管的連接位置氣體管的位置為筒體最上部、為了氣體均一擴(kuò)散在入口部安裝分流器。2.6封板的設(shè)計：決定管的配列、設(shè)計封板封板的厚度應(yīng)確保水可以充分通過。決定封板上水配管連接的位置水配管配置在入口的下部、出口的上部。為了排出管上部存積的空氣，把出口配管的內(nèi)徑上部作為管群最上部的位置。另一方面為了排出管群內(nèi)的水、把入口配管內(nèi)徑下部作為管群最下部的位置。2.7排氣閥、排水閥：在封板上安裝排氣/排水閥為了排出存積的空氣，在封板最上部安裝排氣閥。排氣閥的位置應(yīng)該是到了現(xiàn)場在連接方面沒有什么麻煩。如果水配管是容易排氣的結(jié)構(gòu)就不需要。為了排出筒體內(nèi)的水、在封板最

28、下部安裝排水閥。排氣閥的位置應(yīng)該是到了現(xiàn)場在連接方面沒有什么麻煩。如果是從水配管容易排水的結(jié)構(gòu)就不需要了。2.8厚度強(qiáng)度計算：關(guān)于熱交換用管、筒體、管板、封板的厚度，通過強(qiáng)度計算來決定。關(guān)于管板的厚度應(yīng)確認(rèn)管的拉伸強(qiáng)度。（2）翅片式熱交換器的設(shè)計計算一般規(guī)定 翅片式熱器應(yīng)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并按經(jīng)規(guī)定程序批準(zhǔn)的圖樣和技術(shù)條件制造。設(shè)計要求標(biāo)準(zhǔn)工況條件：1、 熱工系數(shù)蒸發(fā)器在名義工況下傳熱系數(shù)滿足下標(biāo)要求制冷劑傳熱系數(shù)KR2240冷凝器在名義工況下傳熱系數(shù)滿足下標(biāo)要求制冷劑傳熱系數(shù)KR2230R134A(R12)252、 名義工況蒸發(fā)器名義制冷工況進(jìn)風(fēng)參數(shù)蒸發(fā)溫度t0出口過熱度t迎面風(fēng)速m/

29、s干球溫度t1濕球溫度ts12719.552.5冷凝器名義排熱量工況項目參數(shù)進(jìn)風(fēng)溫度t135冷凝溫度tk50出口過冷度tu3進(jìn)出風(fēng)溫差t10迎面風(fēng)速m/s23結(jié)構(gòu)參數(shù)項目管子翅片排數(shù)n材料外徑D0壁厚0管距S排列方式材料片厚節(jié)距參數(shù)紫銅7-160.30120-38等邊或等腰三角形鋁0.100.301.33.516設(shè)計條件制冷劑設(shè)計壓力MPa最高冷凝溫度R222.565壓力實驗:翅片換熱器制成后，應(yīng)經(jīng)不低于1.15倍設(shè)計壓力的氣壓試驗，氣壓試驗時，氣體壓力應(yīng)緩慢上升，達(dá)到試驗壓力后，保壓10min，降到設(shè)計壓力后進(jìn)行檢查，應(yīng)無泄漏和異常變形現(xiàn)象。設(shè)計資料設(shè)計順序說明1.1 換熱管、翅片的選定：決

30、定采用的換熱管的種類（光管或內(nèi)螺紋高效管）；如果是蒸發(fā)、冷凝專用盤管，雖然裂隙片性能好、但是需要注意靜壓損失過大。如果是制冷制熱兼用盤管，考慮到除霜，選用平片好、但是性能下降；如果是耐腐蝕的規(guī)格、室內(nèi)蒸發(fā)盤管，進(jìn)行防水防銹處理好，但是需要注意的是價格方面比較高。室外盤管的親水性處理雖然在使用的初級階段有效果、但是即使是事先不進(jìn)行處理，因為外部的灰塵等使其拒水性消失，達(dá)到和親水處理相同的效果、沒有什么意義。采用簡單的經(jīng)驗數(shù)值決定必要的換熱器的規(guī)格，如下表所示。 蒸發(fā)器銅管規(guī)格-排管數(shù)-片距銅管類型-翅片類型單位冷噸所需換熱面積風(fēng)速（m/s）3/8-2-1.7內(nèi)螺紋-平片0.2702.03/8-2

31、-1.5內(nèi)螺紋-平片0.2502.03/8-3-1.95內(nèi)螺紋-平片0.2202.03/8-3-1.7內(nèi)螺紋-平片0.2032.03/8-4-1.95內(nèi)螺紋-平片0.1822.03/8-4-1.7內(nèi)螺紋-平片0.1702.0冷凝器銅管規(guī)格-排管數(shù)-片距銅管類型-翅片類型單位冷噸所需換熱面積風(fēng)速3/8-2-1.7內(nèi)螺紋-平片0.2302.03/8-2-1.5內(nèi)螺紋-平片0.2202.03/8-3-1.95內(nèi)螺紋-平片0.1952.03/8-3-1.7內(nèi)螺紋-平片0.1862.03/8-4-1.95內(nèi)螺紋-平片0.1902.03/8-4-1.7內(nèi)螺紋-平片0.1822.01.2表面積：決定表面積使

32、風(fēng)速在標(biāo)準(zhǔn)條件時為12m/s。使用裂隙片的情況，根據(jù)靜壓和噪音的關(guān)系，使風(fēng)速接近1m/s、如果是平片為了確保性能 使風(fēng)速接近2m/s。不管怎樣在最大風(fēng)量條件下風(fēng)速不能超過吹水限界（2.73.0m/s）。冷凝盤管、靜圧損失和噪音沒有問題的話，超過3m/s也沒有問題。（增加Fan的動力）。1.3段數(shù)、列數(shù)：決定列數(shù)：為了保證要求能力，根據(jù)單位能力必要的表面積（Fin, Tube, 列數(shù)）決定列數(shù)。-見1.1蒸発盤管列數(shù)多、雖然能力、除濕性能好、但是冷凝盤管列數(shù)的増加，對能力増加起不到作用、所以盡可能少的設(shè)計列數(shù)：決定段數(shù)：根據(jù)制造以及表面積決定。（和產(chǎn)品的外型尺寸有關(guān)系）注意制冷制熱兼用的情況：設(shè)

33、計的重點應(yīng)該放到蒸發(fā)盤管上?？紤]到除霜選擇平片好。（上面記述的）著霜的情況、因為靜壓損失增加、隨著靜壓的増加，采用風(fēng)量大幅減少的風(fēng)機(jī)，解霜快。因此、需要注意Fan的特性。1. 4管的配列：決定回路數(shù)：決定回路數(shù)，使氣體的流速，回路的長度保持一個合適的值。合適的流速、長度請參照熱交換器的標(biāo)準(zhǔn)值。決定管的配列: 如果是蒸発盤管空氣和在冷媒的流動盡可能的反向、易于確保過熱度的前提下配管。冷凝盤管和上面的一樣。制冷制熱兼用的Coil重視蒸發(fā)性能。為了作到和Cooler相同的盡可能的使管內(nèi)流速均一，所以采用層疊式。所謂的層疊就是中途把兩根管總結(jié)為一根管、變更通過面積的管的配列。一根是整個回路長度的20%為好。1.5設(shè)計集氣管：決定連接的位置，使各個回路的集氣管部溫度均一。另外注意