地源熱泵熱力計(jì)算程序與管殼式換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序——(初始稿)

1、水(地)源熱泵機(jī)組一、水(地)源系統(tǒng)的熱力計(jì)算1 輸入制冷/制熱循環(huán)旳工作參數(shù)具體工況蒸發(fā)溫度t e(匚)和蒸發(fā)壓力P e (kPa)制冷工況制熱工況制冷工況制熱工況選擇蒸發(fā)器的形式：臥式冗管式蒸發(fā)器輸入所需條件：載冷劑/水源水進(jìn)口溫度t1C)：12.015.0蒸發(fā)器中平均傳熱溫差qm(C):5.5提示：當(dāng)氨蒸發(fā)器時(shí)，取46C;當(dāng)氟利昂蒸發(fā) 器時(shí)，取5-8CX載冷劑進(jìn)出口溫差， 對(duì)氨取35C，對(duì)氟利昂取46C。載冷劑/水源水出口溫度 "(C)：7.07.0輸出所要數(shù)值：蒸發(fā)溫度te(C):4.05.5蒸發(fā)壓力Pe (kPa):565.7593.0飽和氣體焓值he ( kj/kg )：

2、406.739407.316飽和氣體比體積ve (m3/kg)：0.04161240.03974985冷凝溫度tc( C)和冷凝壓力 Pc (kPa)選擇冷凝器的形式：立式殼管式冷凝器、淋激式冷凝器、臥式殼管式 冷凝器、套管式冷凝器、組合式冷凝器輸入所需條件：冷卻劑/供熱水進(jìn)口溫度11( C):18.040.0冷凝器中平均傳熱溫差qm(C):10.5提示：取412C ;當(dāng)“冷卻水進(jìn)口溫度25C 時(shí)取上限。當(dāng)“冷卻水進(jìn)口溫度” A 30C 時(shí)取下限。氨冷凝器去較小值，氟利昂取 較大值。冷卻水進(jìn)出口溫差，對(duì)立式殼 管式冷凝器和淋激式冷凝器取23C，對(duì) 臥式殼管式冷凝器、套管式冷凝器和組合 式冷凝器

3、氟利昂取410C。當(dāng)“冷卻水進(jìn) 口溫度25C時(shí)取上限。當(dāng)“冷卻水進(jìn) 口溫度30C時(shí)取下限。冷卻劑/供熱水出口溫度12( C):29.045.0輸出所要數(shù)值：冷凝溫度tc( C):34.053.0冷凝壓力Pc (kPa):1321.02079.7飽和液體焓值hc ( kj/kg )：241.814267.4765飽和液體比體積vc (m3/kg)：0.000864120.00093493壓縮機(jī)吸氣溫度的確定輸入所需條件：輸入過熱度DtQC)：12.010.01、采用熱力膨脹閥時(shí)，蒸發(fā)器出口氣體過熱度 3 8C。2、吸氣溫度不應(yīng)超過15C，但也不能太低。3、在氣-液熱交換器中，氣體出口溫度比進(jìn)口溫

4、度 低510C。輸出所要數(shù)值：過熱后制冷劑溫度t1( C):16.015.5過熱后制冷劑壓力p 1 ( kPa):565.7593.0過熱后制冷焓值h1 (kj/kg )：413.1753929412.57687過熱后氣體比體積v1s (m3/kg):0.043937370.041648415在蒸發(fā)器過熱后焓值的確定輸入所需條件：輸入過熱度Dtr( C):55輸出所要數(shù)值：過熱后制冷劑溫度t1，( C):9.010.5過熱后制冷劑壓力p 1- (kPa)：565.7593.0過熱后制冷焓值h1 - (kj/kg )：410.3126355410.39155過熱后液體比體積Vi，(m3/kg)：

5、0.042702550.040688361節(jié)流前制冷劑過冷溫度的確定輸入所需條件：輸入過冷度Dtg(C):5.05.0輸出所要數(shù)值：過冷后制冷劑溫度t3( C):29.048.0過冷后制冷劑壓力p 3 ( kPa)：1321.02079.7過冷后制冷劑焓值h3 (kj/kg )：235.387260.497壓縮機(jī)排氣焓值的確定輸出所要數(shù)值：排氣的焓值h2 (kj/kg)：434.369451.0635實(shí)際排氣的焓值h2S (kj/kg):439.667402460.6851576排氣的溫度tp(C)62.4138194其他參數(shù)輸入所需條件：制冷量Qe(kW)180電動(dòng)機(jī)效率h m00.75指示

6、效率h i0.80機(jī)械效率h m0.90輸出所要數(shù)值：壓縮機(jī)軸效率hk0.72壓縮機(jī)的輸氣系數(shù)hv(入)0.94冷卻水/供熱水的定性溫度t平(C)23.5042.50電效率neL0.54載冷劑/水源水定性溫度tr平 (C)9.5011.002、實(shí)際循環(huán)各性能指標(biāo)的確定制冷工況制熱工況1)實(shí)際單位質(zhì)量制冷量q me(kJ/kg)qme = h1 -h3174.926149.8952)實(shí)際單位容積制冷量qve(kJ/m3)qve=q me/V1s4096.3743683.9663)實(shí)際質(zhì)量輸氣量qms(kg/s)qms=Qe/qme1.0291.0294)實(shí)際容積輸氣量qvs(m3q vs=q m

7、 w0.0450.0435)理論容積輸氣量qw(m3/s)qvh=q vs/hv0.0480.0456)理論比功Wo(kJ/kg)w0=h 2-h 121.19438.4877)壓縮機(jī)的指示比功wi(kJ/kg)Wi=w0/h i26.49248.1088)壓縮機(jī)的軸比功Wk(kJ/kg)Wk=w°/h k29.43653.45410)理論制冷/制熱系數(shù)en/e 0=4 me/w08.2544.89511)實(shí)際制冷系數(shù)es/ $e s=q me/ws5.9433.80412)能效比EEREER二 £0 neL4.45/2.64313)壓縮機(jī)所消耗的理論功率vv0(kW)Wo

8、=q ms Wo21.80839.60314)壓縮機(jī)所消耗的指示功率 Wj(KW)Wi=qms wi27.26149.50415)壓縮機(jī)軸功率Wk(kW)Wk=W°/hk30.28955.00416)電動(dòng)機(jī)的輸入功率VVeL(KW)WeL=Qe/EER40.38658.35617)系統(tǒng)壓力比nn = c/Pe2.3353.50718)冷凝器的單位質(zhì)量熱負(fù)荷q c(kJ/kg)qc=h2s-h3204.280200.18819)冷凝器的熱負(fù)荷Qc(kW)Qc=q ms qc210.206205.99520)冷卻劑/供熱水體積流量qvs(m3/h)qvs=Qc/ P Cp (t2-t1)

9、 360016.50335.850冷卻劑/供熱水體積流量qvs(m3/s)0.004584120.009958287冷卻劑/供熱水流速u vs(m/s)0.98442884121)載冷劑/水源水體積流量qls(m3/h)qs=Qe/ P Cp (tr1-tr2) 360030.88315.929載冷劑/水源水體積流量qls(m3/s)0.008578510.004424698載冷劑/水源水流量uMm/s)1.18516699、換熱器的熱力計(jì)算(一)、蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(修正貝爾 -臺(tái)華)輸入指定數(shù)據(jù)序號(hào)輸入變量名輸入數(shù)值參考值/判斷值丿予號(hào)輸入變量名輸入數(shù)值參考值/判斷值1)換熱営外徑d o(m

10、m)15.882)換熱管壁厚6 (mm)0.6353)換熱管外伸長度1 h(mm)34-殼體與管板的焊接間隙值 s(mm)25)殼體內(nèi)徑Dj(mm)305合埋6-殼體壁厚6s(mm)(參照推薦值)1087)換熱管長度L (mm)24508)管板厚度初始值6(mm)40縱向速度橫向速度9)折流板缺口高度B c(%)(參照缺口高)309210)載冷劑管徑d 冷i(mm)961.191.1811)管心距 Ltp(mm)( > 1.25d )202212)初選蒸發(fā)器中制冷劑流速u初(m/s)410.0%13)管程數(shù)的選擇N p(程)214)折流板間距與筒內(nèi)徑的比值1 e(%)47%比例合適15)

11、管外徑與板孔的直徑間隙Ltb(mm)116)進(jìn)水管處折流板間距Lbi (mm)136124進(jìn)出水管距折流桿距離為等距時(shí)17)選寵擇設(shè)計(jì)公稱壓力PN(MPa)(選擇值)1.618)出水管處折流板間距Lbo(mm預(yù)設(shè)折流板的個(gè)數(shù)N( 個(gè))(參照值)151520)折流板的壁厚6(mm)621)管外傳熱膜系數(shù)r w(m2 K/W)0.00008622)選擇制冷劑(由下拉菜單選擇)R2223)串聯(lián)殼程數(shù)Ns(個(gè))124)管內(nèi)傳熱膜系數(shù)r i(m2 K/W)0.00017625)金屬導(dǎo)熱率X金 (W/(m -k)40126)管程結(jié)構(gòu)因子Ft1.627)溫差修正系數(shù)Ft128)分程

12、隔板槽相鄰兩側(cè)管心距Sn(mm)3535殼程參數(shù)(無相變)1)每程換管數(shù)Z(個(gè))2Z=4 qvh/( n i- u初)64布管注意與說明2)實(shí)際換熱管內(nèi)制冷劑流速U實(shí)(m/s)u 實(shí)=4 qvh/( d2 Z) 1064.469406151最后一排流路A-折流板管孔與管子之間的泄漏流通3)所需總換熱管數(shù)Nt( 個(gè))Nt=Np Z1281流路B-錯(cuò)流流路4)管束最外層與殼體內(nèi)壁的間隙Lbb(mm)L bb=12+0.005Dj13.525倒數(shù)第二排流路C-管束外圍和殼內(nèi)壁之間泄漏流通5)管束直徑D otl(mm)D olt=D i-L bb291.47511流路E-折流板和殼內(nèi)壁之間泄漏流通6)

13、以換熱管圓心為圓的管束直徑D ctl(mm)D ctl=D otl-do275.595流路F-管程分程隔板處的中間穿流流路7)殼體長度L s(mm)Ls=L-2 (l h+623608)換熱管的有效長度L ti(mm)Lti =Ls+2 - & Nt預(yù)洗22749)有效外表面?zhèn)鳠崦娣eSo(m2)S°=nd。Nt Lti14.5211429510)中間各折流板間跨距L bc(mm)Lbc = Di I e143.3511)折流板數(shù)Nb(個(gè))Nb = Lti化 bc-11512)折流板缺口中心角eds( °Bds=2 arccos(1-2 B c/100)132.843

14、64313)折流口上部中心角ectl( °)ectl=2 arccos(D /D ctl-2 B c/100)130.512487814)殼程橫流面積Sm(mm2)Sm=Lbc ILbb+Dct/Lpn (Ltp-do)11336.4391315)缺口區(qū)無管的總流通截面Swg(mm2)2Swg=n /4Di (Ods/2 n 062 n)17875.3982216)折流板缺口區(qū)管子所占截面的分率FwFw= ectl/2 n -siftctl/2 n0.52021154817)換熱管所占缺口面積Swt(mm2)St=Nt F w - n d4)2 -13188.0576118)凈橫流截

15、面積Sw(mm2)Sw =Swg- Swt4687.340606合理19)缺口區(qū)當(dāng)量水力直徑D w(mm)Dw=4 'Sw/(兀 do Ntw+ n Di eds/2 n)5.10116064320)流動(dòng)方向有效排管距離LppL pp=L tp/21021)有效橫流管排數(shù)N tcc(排)Ntcc=D/Lpp(1-2Bc/100)1322)折流板缺口區(qū)管排數(shù)Ntcw( 排)Ntcw=0.8/LppBc D/100-(Ds-Dctl)/2723)管束與殼體間的C旁路面積Sb(mm2)Sb=Lbc (D i-D olt+LpJ3085.6087524)旁路面積分率FsbpF sbp=Sb/S

16、m0.27218500625)殼內(nèi)徑與折流板直徑間的間隙Lsb(mm)L sb=3.1+0.004Di4.3226)殼體與板間的E路泄漏面積Ssb(mm2)Ssb= n D i Lsb/2 - (2 0fe2 n1305.94791827) 管爭與板管孔間的A路泄漏面積Stb(mm2)Stb=n /4 d 附 Lj-do2 Nt (1-F、”)1580.13260728)殼程橫流流速Us(m/s)Us=qls/Sm 1060.756720037合理29)弓形折流板缺口校正因子JcJc=1.251.25選擇型式小折流板缺口30)相關(guān)因子rsr s=Ssb/(Ssb + Stb)0.4524987

17、8131)相天因子rmr lm = (Ssb + Stb)/Sm0.25458439732)相關(guān)系數(shù)Xx= -0.15 (1+ rs)+0.80.58212518333)折流板泄漏效應(yīng)傳熱校止因子 J lJ =0.44 (1-rs)+1-0.44 (1-r s) e'2'2r'm0.674467883比較合適34)折流板泄漏壓強(qiáng)校止因子 RlRl=exp-1.33 (1 + Q 0.41847490535)殼程雷諾數(shù)ResRe$=de p/(u 1000)9019.48265636)相關(guān)因子Cbh由殼程雷諾數(shù)Res決定1.3537)相關(guān)因子Cbp由殼程雷諾數(shù)Res決定4

18、.538)旁路擋板的對(duì)數(shù)N SS(對(duì))由筒內(nèi)徑選值39)相關(guān)因子rssrss=Nss/Ntcc0.07692307740)管束旁路傳熱校正因子JbJb=exp-Cbh 尸曲1-(2 ss)1'30.843193919取值合理41)壓降旁路校正因子RbRb=exp-Cbp 尸曲1-(2產(chǎn)0.5663586742)殼體內(nèi)總的橫向排管數(shù)NcNc=(Ntcc+Ntcw) (Nb + 1)32043)層流下逆向傳熱溫差校正因子Jr由殼程雷諾數(shù)Res決定144)相關(guān)因子LL i =L bi/L bc0.94872689245)相關(guān)因子L。*L o =L bJ L bc0.94872689246)非

19、等距傳熱校正因子JsJ s=(N b-1)+(Li) +(L o) /( N b-1)+( L i) +(Lo)選擇型式折流板與管板間距為等跨距47)非等距壓降校正因子RsRs=(Li*)-n+(Lo*)-n248)殼程普蘭特?cái)?shù)Prs由定性水溫來確定9.72749)殼程理想傳熱因子J i由殼程雷諾數(shù)Res決定0.01010227450)殼程理想傳熱膜系數(shù)ai0(W/(m2：C)a0=Ji Cps Us PsPrs2/3 10007040.3198451)實(shí)矣際傳熱膜系數(shù)as(W/(m2 C)as= ai0 J cJ lJ sJ bJr5004.85088752)摩擦因子fs由殼程雷諾數(shù)Res決

20、定0壓降理想值mbi(kPa)Apbi=2 fs Ntcc Gs2/ p/10002.32905878854)中間橫流段壓降A(chǔ)Pc(kPa)A3c=(Nb-1) pAR Ri)7.72804173555)進(jìn)出口區(qū)的壓降A(chǔ)pe(kPa)Ape=2 Abi (1+Ntcw/N tcc) Rb Rs8.11743161556)弓形缺口區(qū)壓降A(chǔ)pw(kPa)由殼程雷諾數(shù)Res決定4.29196671557)弓形缺口幾何平均流速u (m/s)u=q(Sm Sw)1/2 1061殼程壓降A(chǔ)(kPa)A3s=APc+APe+N b Rl Aw42.7866

21、7878總實(shí)際殼程傳熱膜系數(shù)as(W/(m2 C)5004.850887計(jì)殼程壓降A(chǔ)(kPa)42.78667878參考判斷壓降合理管程(光管/內(nèi)微肋)蒸發(fā)段1)蒸發(fā)段與過熱段的分界水的h分界(kJ/kg)h = htr2+qm(hg0-h 4)心 Is ' P載)49.987961262)分界水的h分界對(duì)應(yīng)的溫度t分界(C)由內(nèi)差法算得11.903)蒸發(fā)段的平均水溫t ave( C)t ave=(t 分界 +t r2)/29.454)蒸發(fā)段的平均溫差Dte(C)Dte=tave-te5.455)換熱管有效內(nèi)面積Ai(m2)Ai=Si L Nt14.653)管內(nèi)熱流密度qi(W/m2)

22、qi=Qe/Ai12290.783557)制冷劑入口側(cè)的干度x4x4 = (h4-hf0)/(hg0-hf0)0.153)蒸發(fā)器中平均干度X均x 均=(x4+x1. )/20.589)管程流通面積Ai(m2)Ai= n4 d2m Nt0.02336440410)管程制冷劑質(zhì)量流速Gi(kg/(m2 s)Gi=Np.qm/Ai88.0834531411)管程雷諾數(shù)ReH (液相)ReH=G(1-x 均)dm/兩2726.05891712)液相弗勞德數(shù)Fr lFri=Gi2/(g p2 dm)0.03211024713)管程普蘭特?cái)?shù)PrH (液相)Pr ig=卩il C pl/ 入2.640263

23、88914)沸騰特征數(shù)BoBo=q /(1000 Gi r)0.00069642415)對(duì)流特征數(shù)CoCo= (1-x 均 /x 均)0'8 (Pg/Pi)0'50.10764050116)液單流管內(nèi)的傳熱膜系數(shù)a(W/(m2 C)ai=0.023 -X/dm Re'8 Prig""116.671123717)管內(nèi)傳熱膜系數(shù)ail(W/(m2 C)aii=a 6 (Co)A (25Fr)B+C2 (B°)C F J1976.833586過熱段1)管程雷諾數(shù)Reig(氣相)R eg =G i d m/ 卩ig114968.5142)管程普蘭特

24、數(shù)Prig (氣相)Pr ig = ig C pg/ 心0.9115216493)氣單流管內(nèi)的傳熱膜系數(shù)aig(W/(m2 C)aig=0.023 九/dm Reig0.8 Prig0.4124.12292424)過熱平均溫差A(yù)sA s=(t分界-t e)-(t r1-t 1 J )/ln(t 分界-te)/(t r1-t 1 J )5.060191726管程壓降1)管程范寧摩擦因子ft由管程雷諾數(shù)Reig決定0.0437877542)兩相流流動(dòng)阻力換算系數(shù)由管程制冷劑質(zhì)量流速?zèng)Q定G；決定0.6473585613)直管中的壓降A(chǔ)Pl (kPa)ApL= r ft L/d i G i /2 pg

25、0.7673524124)回彎管道的壓降 Apr (kPa)4=3 G2/2pg0.4842868625)管箱進(jìn)出口的壓降A(chǔ)pn (kPa)Pn=1.5 Gi2/2 Pg0.2421434316)管程總壓降/Pj (kPa)Api=( AVApJFtNp Ns+APn Ns4.247389107總 計(jì)蒸發(fā)段蒸發(fā)段傳熱膜系數(shù) a(W/(m2 C)1976.833586依據(jù)過熱段過熱段傳熱膜系數(shù)ag(W/(m2 C)124.1229242內(nèi)微肋實(shí)際傳熱膜系數(shù)a(W/(m2 C)4168.67338管程壓降A(chǔ)p (kPa)4.247389107管程壓降A(chǔ)(kPa)1.87343568蒸發(fā)器溫度變化情

26、況1)蒸發(fā)器進(jìn)口溫度tm(C)te1=te4.02)蒸發(fā)器中最低蒸發(fā)溫度te2C)te2=t e1- A 飽-因/1003.7883)參數(shù)值PP= (t1 ' -t e1)/(tr1-te1)0.6254)參數(shù)值RR= (J -t r2)/(t 1' -te1)1.0005)飽和溫度變化值A(chǔ)t飽由蒸發(fā)溫度確定5蒸發(fā)器中的傳熱糸數(shù)變化1)每米管長內(nèi)表面面積Sj(m2/m)由高克聯(lián)換熱管數(shù)據(jù)提供0.04672)每米管長外表面面積S°(m2/m)So=xd° 10.0498884913)肋化系數(shù)B滬Si/S°0.9360876384)肋面總效率nn= a

27、肋/ (a光3.3977992755)蒸發(fā)段傳熱系數(shù)K e1 (W/(m 2C)K e1=1/(1/ as+rw) d i/do+ 8h/ 蜃-(d i/dm)+(1/ a +r i) 1/n2255.9356226)過熱段傳熱系數(shù)K e2(W/(m2 C)K e2=1/(1/ as+r w) di/do+8/蜃-(d i/dm)+(1/ 他+仃)1/n375.164311選擇型式內(nèi)微肋a (W/(m 2 C )4168.673376換熱面積1)蒸發(fā)段蒸發(fā)換熱量Qe1(kw)Qe1=qm(hg0-h4)176.3226982)過熱段蒸發(fā)換熱量Qe2(kw)Qe2=Qe-Qe13.6773020

28、033)蒸發(fā)段蒸發(fā)換熱面積Se1(m2)Se1=1000 Qe1/(Ke1 A)14.3428944)過熱段蒸發(fā)換熱面積Se2(m2)Se2=1000 Qe2/ (K e2 At s)1.9370498995)聽需總內(nèi)表面積Se(m2)Sei = Se1+ Se216.2799439校核1)實(shí)際內(nèi)表面積Sei實(shí)(m2)SeiSi L Nt14.645122)實(shí)際外表面積Seo實(shí)(m2)S eo實(shí)=So L ti N t14.521142953)以管外為基準(zhǔn)的熱流密度q°(W/m2)q°=Si/Sw qi11505.250544)所需的傳熱面積S外(m2)Seo=Qe/q&#

29、176;15.6455)校核S。的差值A(chǔ)速)A8= ( Seo-Seo 實(shí))/Seo100%7.18%合理7)校核Si '的差值A(chǔ) 83(%)A83= ( SeSei 實(shí))/Sei 1°°%10.04%合理布管(二管程)由中心處向兩側(cè)排管排數(shù)弦長(mm)弦長/管心距(個(gè))檢驗(yàn)總管數(shù)實(shí)際布管情況邊圓位置11289.3659891151313131202283.0332215161427141303272.181802151340131204256.2382919141252121105234.1648802131163111006203.981175512107310

30、7161.193823897800889.210860956484090100110120130140150160170180190200蒸發(fā)器工程圖中所需量(部分值)1)蒸發(fā)器換熱管外徑d o(mm)15.882)換熱管壁厚8 (mm)0.6353)換熱管外伸長度l h(mm)34)殼體與管板的焊接間隙值8(mm)25)殼體內(nèi)徑D i(mm)3056)殼體壁厚8s(mm)(參照推薦值)107)換熱管長度L (mm)24508)管板厚度初始值8t(mm)409)折流板缺口邊處到中心處的高度HB(mn) 6010)載冷劑管徑d ni(mm)9611)管心距Ltp(mm)2012)初選蒸發(fā)器中制冷

31、劑流速U初(m/s)413)管程數(shù)的選擇Np(程)214)折流板間距與筒內(nèi)徑的比值1 e(%)47.00%15)管外徑與板扎的直徑間隙L tb(mm)116)進(jìn)水管處折流板間距 Le(mm)13617)選寵擇設(shè)計(jì)公稱壓力PN(MPa)1.618)出水管處折流板間距Lbo(mm)13619)折流板的個(gè)數(shù)N&個(gè))1520)折流板的壁厚$(mm)621)串聯(lián)殼程數(shù)N s(個(gè))122)選擇制冷劑(由下拉菜單選擇)R2223)每乖程換管數(shù)Z (個(gè))6424)分程隔板槽相鄰兩側(cè)管心距Sn(mm)3525)聽需總換熱管數(shù)N&個(gè))12826)實(shí)際內(nèi)表面積Sei實(shí)(m2)14.6451227)管

32、束直徑D °tl(mm)291.47528)實(shí)際外表面積Seo實(shí)(m2)14.52114329)殼體長度Ls(mm)236030)中間各折流板間跨距Lbe(mm)14331)折流板缺口區(qū)管排數(shù)Ntcw( 個(gè))732)折流板名義直徑D折(mm)302.533)中間各折流板間跨距L bc(mm)14334)拉桿直徑d 拉 (mm)1235)管板開孔直徑d換(mm)16.1336)拉桿長度L拉(mm)227837)拉桿根數(shù)(根)438)水管的最小位置(mm)(以管板管程側(cè)突臺(tái))68(二)、冷凝器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(傳統(tǒng)法)輸入指定數(shù)據(jù)序號(hào)輸入變量名輸入數(shù)值參考值/判斷值序號(hào)輸入變量名輸入數(shù)值參考值

33、/判斷值1)換熱管外徑d o(mm)19可手動(dòng)2)換熱管壁厚§h(mm)1.11可手動(dòng)3)換熱管外伸長度l h(mm)34)殼體與管板的焊接間隙值8(mm)25)殼體內(nèi)徑D i(mm)30506)殼體壁厚8s(mm)(參照推薦值)1087)換熱管長度L (mm)24508)管板厚度初始值8t(mm)409)折流板缺口高度B c(%)(參照缺口高)30%9210)載冷劑管徑d 冷i(mm)770.98參考值11)管心距 Ltp(mm)( > 1.25d )242612)支承板間距與筒內(nèi)徑的比值1 e(%)192.30%比例合適586.515192.30%13) 管爭程數(shù)的選擇N(

34、程)214)選擇設(shè)計(jì)公稱壓力PN(MPa)(選擇值)2.515)管外徑與板孔的直徑間隙Ltb(mm)116)支撐板的壁厚©(mm)617)預(yù)設(shè)折流板的個(gè)數(shù)N( 個(gè))(參照值)3318)選擇制冷劑(由下拉菜單選擇)R2219)管內(nèi)傳熱膜系數(shù)r w(m2 K/W)0.00008620)管內(nèi)傳熱膜系數(shù)r i(m2 K/W)0.00017621)串聯(lián)殼程數(shù)Ns(個(gè))122)溫差修正系數(shù)Ft0.8523)金屬導(dǎo)熱率X金 (W/(m -k)40124)分程隔板槽相鄰兩側(cè)管心距Sn(mm)384025)溫差修正系數(shù)Ft126)實(shí)際內(nèi)表面面積Si(m2/m)0.086可手動(dòng)27)實(shí)際外表面面積S。實(shí)

35、(m2/m)0.244可手動(dòng)28)增強(qiáng)系數(shù)W1.4829)冷凝器熱負(fù)荷Qc(kW)210.2063097可手動(dòng)30)管內(nèi)傳熱膜系數(shù)ro(m2 K/W)0.00009兩類q°吻合度傳熱面積S吻合度參考q °值31)過余溫度0o=t c-t wo (C )1.451.40%32)熱流密度q。(W/m2)52001.40%0.40%5179.407399殼程參數(shù)(有相變)1)估算傳熱面積Sof(m2)S°f=1000Qc/q。40.424290342)估算換熱管有效長度L (mm)L=1000S°f/S。165673.32113)聽需總換熱管數(shù)N( 個(gè))N t

36、=L /L 單684)每程換管數(shù)Z(個(gè))Z=Nt/N345)實(shí)際換熱管內(nèi)冷卻劑流速u實(shí)(m/s)u 實(shí)=4qvs/( n-i2dZ) 1060.6096814056)管束最外層與殼體內(nèi)壁的間隙Lbb(mm)L bb=12+0.005Di13.5257)管束直徑D otl(mm)D olt=D i-L bb291.4758)以換熱管圓心為圓的管束直徑D ctl(mm)D ctl=D otl-do272.4759)殼體長度L s(mm)Ls=L-2( l h+ q+ ®236010)換熱管的有效長度L ti(mm)Lti=Ls+2 - & Nt預(yù)-§z234611)有效

37、外表面?zhèn)鳠崦娣eSo(m2)So=So 實(shí) Nt Lti/100038.92483212)中間各折流板間跨距L bc(mm)Lbc = Di I e586.51513)支撐板數(shù)Nb(個(gè))Nb=L 打/L be-1314)支撐板缺口中心角eds( °Ods=2 arccos(1-2Be)132.84364315)支撐口上部中心角ectl( °)eeti=2 arccos(D i/D eti-2 Be)126.801485116)殼程橫流面積Sm(mm2)Sm=Lbe Lbb+Det/Lpn 匚“。)46378.2164717)缺口區(qū)無管的總流通截面Swg(mm2)Swg=n /

38、4Di2 (Ods/2 n -si6W2 n)17875.3982218)支撐板缺口區(qū)管子所占截面的分率 FwFw=eetl/2 n -sinetl/2 n0.20776080819)換熱管所占缺口面積Swt(mm2)St =N t F w - n d4)2 4005.61885520)凈橫流截面積Sw(mm2)Sw=Swg-2 Swt9864.160511合理21)缺口區(qū)當(dāng)量水力直徑D w(mm)Dw=4 - Sw/( n do Ntw+n Dj ej2 n)32.9665661922)流動(dòng)方向有效排管距離LppL pp=L tp/21223)有效橫流管排數(shù)N tcc(排)Ntee=D/Lp

39、p(1-2 Be)1124)支撐板缺口區(qū)管排數(shù)N/ 排)Ntew=0.8/LppBe D(D s-D 如/2625)管束與殼體間的C旁路面積Sb(mm2)Sb= Lbc (D i-Dcit+Lpi)12624.7353826)旁路面枳分率FsbpF sbp=Sb/Sm0.2722126127)殼內(nèi)徑與支撐板直徑間的間隙 Lsb (mm)L sb=3.1+0.004Dj4.3228)殼乞體與板間的E路泄漏面積Ssb(mm2)Ssb=nDi L/2 - (2 0ds-2 n1305.94791829) 管爭與板管孔間的A路泄漏面積Stb(mm2)Stb=n /4 dC+Ltb)2-dc2 Nt (

40、1-Fw)1650.13594230)殼程橫流流速Us(m/s)Us=qvs/Sm 1060.97485292431)相關(guān)因子4r s=Ssb/(Ssb+Stb)0.4417831132)相關(guān)因子r 1mr lm = (Ssb + Stb)/Sm0.06373862733)相關(guān)系數(shù)Xx= -0.15 (1+ rs)+0.80.58373253434)支撐板泄漏壓強(qiáng)校正因子RlRi=exp-1.33 (1 + rs) imX0.680823377合理35)殼程雷諾數(shù)ResRes=de - iPs/323350.292136)相關(guān)因子cbh由殼程雷諾數(shù)Res決定1.3537)相關(guān)因子cbp由殼程雷諾數(shù)Res決定4.538)旁路擋板的對(duì)數(shù)N ss(對(duì))由筒內(nèi)徑選值139)相關(guān)因子rssrss=Nss/Ntcc0.09090909140)壓降旁路校正因子RbRb=exp-6p Fsbp1-(2r $嚴(yán)0.5880174合理41)殼體內(nèi)總的橫向排管數(shù)NcNc=(Ntcc+Ntcw) (Nb+1)6842)相關(guān)因子L；Li*=1143)相關(guān)因子L。*Lc*=1144)非等距壓降校正因子RsRs=(L；)-n+(Lc*)-n2選擇型式折流板與管板間距為等跨距45)殼程普蘭特?cái)?shù)PrsPrs=Ui Cpi52.44697487446)摩擦因子fs由殼程雷諾數(shù)Res決定0.094