翅片式换热器的设计及计算

制冷剂系统翅片式换热器设计及计算 制冷剂系统的换热器的传热系数可以通过一系列实验关联式计算而得，这是因为在这类换热器中存在气液两相共存的换热过程，所以比较复杂，现在多用实验关联式进行计算。之前的传热研究多对于之前常用的制冷剂，如R12，R22，R717，R134a 等，而对于R404A 和R410A 的，现在还比较少。按照传热过程，换热器传热量的计算公式为： Q=KoFΔtm (W) Q— 单位传热量，W Ko— 传热系数，W/（m2.C） F— 传热面积，m2 Δtm— 对数平均温差，C Δtmax— 冷热流体间温差最大值，对于蒸发器，是入口空气温度— 蒸发温度，对于冷凝器，是冷凝温度— 入口空气温度。 Δtmin— 冷热流体间温差最小值，对于蒸发器，是出口空气温度— 蒸发温度，对于冷凝器，是冷凝温度— 出口空气温度。 传热系数K 值的计算公式为： K=1/（1/α1+δ/λ+1/α2） 但换热器中用的都是圆管，而且现在都会带有肋片（无论是翅片式还是壳管式），换热器表面会有污垢，引入污垢系数，对于蒸发器还有析湿系数，在设计计算时，一般以换热器外表面为基准计算传热，所以对于翅片式蒸发器表述为： Kof--以外表面为计算基准的传热系数，W/（m2.C） αi— 管内侧换热系数，W/（m2.C） γi— 管内侧污垢系数，m2.C/kW δ，δu— 管壁厚度，霜层或水膜厚度，m λ，λu— 铜管，霜或水导热率，W/m.C ξ，ξτ— 析湿系数，考虑霜或水膜使空气阻力增加系数，0.8-0.9（空调用亲水铝泊时可取 1） αof— 管外侧换热系数，W/（m2.C） Fof— 外表面积，m2 Fi— 内表面积，m2 Fr— 铜管外表面积，m2 Ff— 肋片表面积，m2 ηf— 肋片效率， 公式分析： 从收集的数据（见后表）及计算的结果来看，空调工况的光滑铜管内侧换热系数在2000-4000 W/（m2.C）（R22 取前段，R134a 取后段，实验结果表明，R134a 的换热性能比R22 高)之间。因为现在蒸发器多使用内螺纹管，因此还需乘以一个增强因子 1.6-1.9。 下面这个计算公式来自《制冷原理及设备》（第二版，1996，吴业正主编）： αi—管内侧换热系数 vm—质量流速，kg/(m2.s) di—铜管内径，m A1，A2—系数， μ—制冷剂的分子量 但是对于现在一般的制冷产品，因为质量流量都比较大，因此流速都比较高，所以都符合这个要求，所以一般都用公式（9-43） 但是上面这个公式对 R134a 不太适用，《小型制冷装置设计指导》（1999，吴业正主编），《制冷原理及设备》第...