課 程 設(shè) 計(jì)設(shè)計(jì)題目：配用冷水機(jī)組的臥式殼管式冷凝器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)目標(biāo)：設(shè)計(jì)一臺(tái)配用冷水機(jī)組的臥式殼管式冷凝器設(shè)計(jì)參數(shù)：制冷劑：R134a 額定工況蒸發(fā)溫度： 冷凝溫度： 冷卻水進(jìn)口溫度： 制冷量： 傳熱管：每英寸19片的滾軋低肋銅管Ct 4 0 Ctk 40 Ctwi 30 kwQ 3000 氟利昂臥式殼管式冷凝器的設(shè)計(jì)及計(jì)算L1 氟利昂臥式殼管式冷凝器的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)3.1.1 臥式殼管式冷凝器的整體結(jié)構(gòu) 圖32為氟利昂臥式殼管式冷凝器的整體結(jié)構(gòu)圖 3L 2 臥式殼管式冷凝器的零部件及其設(shè)計(jì) (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管式冷凝器戶(hù)較為適宜使用的低翅片管是采用 l6mmx1.5mnl和 19mm1.5mm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。另一種傳熱管是鋸齒管，系車(chē)制而成，其扭距較滾軋而成的低翅片管更密，翅片外沿開(kāi)有鋸齒形缺口，鋸齒管內(nèi)徑與原坯管內(nèi)徑相同。 低翅片管的每米管長(zhǎng)各有關(guān)面積按下列各式計(jì)算每米管長(zhǎng)翅頂面積 (單位為 m)每米管長(zhǎng)翅側(cè)面積。(單位為 m da 2m2m (2)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(cè)均承受冷凝壓力，為受壓元件，在必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，從而確定殼體和管板的厚度。在進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，高壓側(cè)設(shè)計(jì)壓力應(yīng)高于在正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下制冷劑可能達(dá)到的與最高冷凝溫度相應(yīng)的飽和蒸氣壓力。制冷劑可能達(dá)到的最高冷凝溫度及相應(yīng)的飽和蒸氣壓力按表36取值。 當(dāng)冷凝溫度介于表36中任意兩個(gè)冷凝溫度之間時(shí)冷凝壓力應(yīng) 按相鄰的較高冷凝溫度確定，當(dāng)冷凝溫度高于65度時(shí)，則最高冷凝溫度按實(shí)際可能達(dá)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68mm。 (3)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(cè)的若干筋板將其分成若干水膠，兩端蓋的水腔應(yīng)互相配合以便冷卻水在管內(nèi)往返流動(dòng)。冷卻水的進(jìn)出口通常在一個(gè)端蓋上，進(jìn)口布置在下方，出口布置在上方，冷卻水往返流動(dòng)的瀝程數(shù)為偶數(shù)，且一般不大于8。4)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39所示結(jié)構(gòu)形式。表39列出不同殼體外徑 的冷凝器所對(duì)應(yīng)的支座尺寸。支座在冷凝器中的位置可按下列要求確定：若冷凝器主體部分的長(zhǎng)度(兩管板外側(cè)端面間的距離)為 ,殼體平均直徑為 ，支座鋼板厚度中線(xiàn)處與管板外側(cè)的距離為s，則支座的位置應(yīng)保證 且 。 tls 2.0 4mDs tl 0D mD (5)連接管 臥式殼管式冷凝器的連接管包括進(jìn)氣接管、出液接管以及冷卻水進(jìn)出口接管。各連接管內(nèi)徑 (單位為m)按下式計(jì)算id 313 臥式殼管式冷凝器的初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）選取熱流密度 (單位為wm2)，確定傳熱管總長(zhǎng)L(單位為m) 2)根據(jù)冷凝器長(zhǎng)徑比 的合理范圍確定流程數(shù)N、每流程管數(shù)z、有效單管長(zhǎng)L(單位為m）及殼體內(nèi)徑 (單位為m)列出不同流程數(shù)方案的組合表，如表 3l0 所示。3.2 臥式殼管式冷凝器的傳熱計(jì)算3.2.1 氟利昂蒸氣在滾軋低翅片管外表面上凝結(jié)時(shí)表面 傳熱系數(shù) 的計(jì)算iD0q iDl0k 增強(qiáng)系數(shù)少應(yīng)由下式計(jì)算 管排修正系數(shù)由下式計(jì)其 323 冷卻水在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 計(jì)算wi 系數(shù)B是與冷卻水進(jìn)出口平均溫度入有關(guān)的物性集合系數(shù)，可從表3l 2中取值，也可由下式近似計(jì)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(jì)算 采用逐步逼近法解聯(lián)立方程組式(36)和式(37)，即假定一個(gè) ，分別計(jì)算式(36)和式(37)的 ，可將計(jì)其結(jié)果列表，如表313所示。 0 0q 當(dāng)兩式 誤差不大丁3時(shí)，可認(rèn)為符合要求，然后將試湊計(jì)算最終所得 與冷凝器初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)假定的物進(jìn)行比較，若誤差不大于15且計(jì)算值稍大于假定值，可認(rèn)為原假定疽及初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，最后即可由下式計(jì)算所需的管外傳熱面積Ad(單位為m)33 冷卻水在臥式殼管式冷凝器中流動(dòng)時(shí)的阻力計(jì)算冷卻水在臥式殼管式冷凝器中流動(dòng)時(shí)的阻力 (單位為Pa)0q0q p 阻力系數(shù)