課程設計設計題目配用冷水機組的臥式殼管式冷凝器設計設

1、 課課 程程 設設 計計設計題目：配用冷水機組的臥式殼管式冷凝器設計設計題目：配用冷水機組的臥式殼管式冷凝器設計設計目標：設計一臺配用冷水機組的臥式殼管式冷凝器設計目標：設計一臺配用冷水機組的臥式殼管式冷凝器設計參數(shù)：制冷劑：設計參數(shù)：制冷劑：R134a 額定工況蒸發(fā)溫度：額定工況蒸發(fā)溫度： 冷凝溫度：冷凝溫度： 冷卻水進口溫度：冷卻水進口溫度： 制冷量：制冷量： 傳熱管：每英寸傳熱管：每英寸19片的滾軋低肋銅管片的滾軋低肋銅管Ct40Ctk40Ctwi30kwQ3000氟利昂臥式殼管式冷凝器的設計及計算氟利昂臥式殼管式冷凝器的設計及計算L1 氟利昂臥式殼管式冷凝器的結構及設計氟利昂臥式殼管式

2、冷凝器的結構及設計3.1.1 臥式殼管式冷凝器的整體結構臥式殼管式冷凝器的整體結構 圖圖32為氟利昂臥式殼管式冷凝器的整體結構圖為氟利昂臥式殼管式冷凝器的整體結構圖3L 2 臥式殼管式冷凝器的零部件及其設計臥式殼管式冷凝器的零部件及其設計 (1)傳熱管、傳熱管的布置及與管板的固定方式在氟利昂臥式殼傳熱管、傳熱管的布置及與管板的固定方式在氟利昂臥式殼管式冷凝器戶較為適宜使用的低翅片管管式冷凝器戶較為適宜使用的低翅片管是采用是采用 l6mmx1.5mnl和和 19mm1.5mm的紫銅管坯管軋制而成，的紫銅管坯管軋制而成，軋制后，其內(nèi)徑一般小于坯管內(nèi)徑。軋制后，其內(nèi)徑一般小于坯管內(nèi)徑。另一種傳熱管是

3、鋸齒管，系車制而成，另一種傳熱管是鋸齒管，系車制而成，其扭距較滾軋而成的低翅片管更密，其扭距較滾軋而成的低翅片管更密，翅片外沿開有鋸齒形缺口，鋸齒管翅片外沿開有鋸齒形缺口，鋸齒管內(nèi)徑與原坯管內(nèi)徑相同。內(nèi)徑與原坯管內(nèi)徑相同。 低翅片管的每米管長各有關面積按下列各式計算低翅片管的每米管長各有關面積按下列各式計算每米管長翅頂面積每米管長翅頂面積 (單位為單位為 m)每米管長翅側面積。每米管長翅側面積。(單位為單位為 mda2m2m (2)殼體、管板及其連接方式殼體、管板及其連接方式 臥式殼管式冷凝器的殼體及管板內(nèi)側臥式殼管式冷凝器的殼體及管板內(nèi)側均承受冷凝壓力，為受壓元件，在必要時應進行強度計算，從

4、而確均承受冷凝壓力，為受壓元件，在必要時應進行強度計算，從而確定殼體和管板的厚度。在進行強度計算時，高壓側設計壓力應高于定殼體和管板的厚度。在進行強度計算時，高壓側設計壓力應高于在正常運轉條件下制冷劑可能達到的與最高冷凝溫度相應的飽和蒸在正常運轉條件下制冷劑可能達到的與最高冷凝溫度相應的飽和蒸氣壓力。制冷劑可能達到的最高冷凝溫度及相應的飽和蒸氣壓力按氣壓力。制冷劑可能達到的最高冷凝溫度及相應的飽和蒸氣壓力按表表36取值。取值。 當冷凝溫度介于表當冷凝溫度介于表36中任意兩個冷凝溫度之間時冷凝壓力應中任意兩個冷凝溫度之間時冷凝壓力應按相鄰的較高冷凝溫度確定，當冷凝溫度高于按相鄰的較高冷凝溫度確定

5、，當冷凝溫度高于65度時，則最高冷凝度時，則最高冷凝溫度按實際可能達到的溫度確定。溫度按實際可能達到的溫度確定。氟利昂臥式殼管式冷凝器殼體的常用厚度為氟利昂臥式殼管式冷凝器殼體的常用厚度為68mm。 (3)端蓋端蓋 端蓋多為灰口鑄鐵，亦可用鋼板沖壓焊制而成。端蓋內(nèi)側端蓋多為灰口鑄鐵，亦可用鋼板沖壓焊制而成。端蓋內(nèi)側的若干筋板將其分成若干水膠，兩端蓋的水腔應互相配合以便冷卻的若干筋板將其分成若干水膠，兩端蓋的水腔應互相配合以便冷卻水在管內(nèi)往返流動。冷卻水的進出口通常在一個端蓋上，進口布置水在管內(nèi)往返流動。冷卻水的進出口通常在一個端蓋上，進口布置在下方，出口布置在上方，冷卻水往返流動的瀝程數(shù)為偶數(shù)

6、，且一在下方，出口布置在上方，冷卻水往返流動的瀝程數(shù)為偶數(shù)，且一般不大于般不大于8。4)支座支座 : 小型制冷裝置用臥式殼管式冷凝的支座一般采用如圖小型制冷裝置用臥式殼管式冷凝的支座一般采用如圖39所示結構形式。表所示結構形式。表39列出不同殼體外徑列出不同殼體外徑 的冷凝器所對應的支的冷凝器所對應的支座尺寸。支座在冷凝器中的位置可按下列要求確定：若冷凝器主體座尺寸。支座在冷凝器中的位置可按下列要求確定：若冷凝器主體部分的長度部分的長度(兩管板外側端面間的距離兩管板外側端面間的距離)為為 ,殼體平均直徑為殼體平均直徑為 ，支座鋼板厚度中線處與管板外側的距離為支座鋼板厚度中線處與管板外側的距離為

7、s，則支座的位置應保證，則支座的位置應保證 且且 。 tls2 . 04mDs tl0DmD(5)連接管連接管 臥式殼管式冷凝器的連接管包括進氣接管、出液接管以臥式殼管式冷凝器的連接管包括進氣接管、出液接管以及冷卻水進出口接管。各連接管內(nèi)徑及冷卻水進出口接管。各連接管內(nèi)徑 (單位為單位為m)按下式計算按下式計算id313 臥式殼管式冷凝器的初步結構設計臥式殼管式冷凝器的初步結構設計1）選取熱流密度）選取熱流密度 (單位為單位為wm2)，確定傳熱管總長，確定傳熱管總長L(單位為單位為m) 2)根據(jù)冷凝器長徑比根據(jù)冷凝器長徑比 的合理范圍確定流程數(shù)的合理范圍確定流程數(shù)N、每流程管數(shù)、每流程管數(shù)z、

8、有效單管長有效單管長L(單位為單位為m）及殼體內(nèi)徑）及殼體內(nèi)徑 (單位為單位為m)列出不同流程數(shù)方案的組合表，如表列出不同流程數(shù)方案的組合表，如表 3l0 所示。所示。3.2 臥式殼管式冷凝器的傳熱計算臥式殼管式冷凝器的傳熱計算3.2.1 氟利昂蒸氣在滾軋低翅片管外表面上凝結時表面氟利昂蒸氣在滾軋低翅片管外表面上凝結時表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)傳熱系數(shù) 的計算的計算iD0qiDl0k增強系數(shù)少應由下式計算增強系數(shù)少應由下式計算管排修正系數(shù)由下式計其323 冷卻水在管內(nèi)流動時的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)冷卻水在管內(nèi)流動時的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 計算計算wi系數(shù)系數(shù)B是與冷卻水進出口平均溫度入有關的物性集合系數(shù)，可從表是與冷卻水進出

9、口平均溫度入有關的物性集合系數(shù)，可從表3l 2中取值，也可由下式近似計算中取值，也可由下式近似計算324 氟利昂用臥式殼管式冷凝器的傳熱方程及傳熱面積計算氟利昂用臥式殼管式冷凝器的傳熱方程及傳熱面積計算 采用逐步逼近法解聯(lián)立方程組式采用逐步逼近法解聯(lián)立方程組式(36)和式和式(37)，即假定一，即假定一個個 ，分別計算式，分別計算式(36)和式和式(37)的的 ，可將計其結果列表，可將計其結果列表，如表如表313所示。所示。00q當兩式當兩式 誤差不大丁誤差不大丁3時，可認為符合要求，然后將試湊計算最時，可認為符合要求，然后將試湊計算最終所得終所得 與冷凝器初步結構設計時假定的物進行比較，若誤差不與冷凝器初步結構設計時假定的物進行比較，若誤差不大于大于15且計算值稍大于假定值，可認為原假定疽及初步結構設計且計算值稍大于假定值，可認為原假定疽及初步結構設計合理，最后即可由下式計算所