冷风机翅片管束排列方式的选择分析.pdf

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1、机械工程师MECHANICALENGINEER冷风机翅片管束排列方式的选择分析修丽(中山市技师学院．广东中山5284031摘要：在制冷装置中，除压缩机和节流机构外，主要是一些换热设备．如蒸发器、冷凝器和回热器等。其特性对制冷机的性能有重大影响。制冷机中使用的热交换器型式很多．文中针对空气冷却器即冷风机的几种管束排列方式加以分析比较，从而确定在传热设计中的较合理型式。关键词：冷风机；制冷翅片：传热系数中图分类号：TB6575文献标志码：A文章编号：1002—2333(2016)06—0211一020引言冷风机是由冷却空气的换热器、通风机及壳体

2、组成。冷却空气的换热器都采用翅片管式，常用紫铜管外套铝片制成。制冷剂在管内蒸发，且多做成蛇管式，管外的翅片用以增强同空气的换热，空气是用风机输送。翅片管束可采用正方形翅片顺排、正方形翅片叉排、长方形翅片顺排和正六角形翅片叉排。4种排列方式如图1。(c)长方形翅片顺排(d)正六角形翅片叉排图14种翅片管串排列方式在这4种排列方式下，当其它一些基本参数相同时，外形尺寸及传热系数是不同的。下列主要参数相同：蒸发器的制冷量Q0---330w；管用+ioX0．5mm的紫铜管；翅片厚度耻0．2mm；翅片间距b=3．6mm；材料为铝箔；沿着气流方向翅片管

3、排数nL=4；垂直于气流方向翅片管排数凡B=6；迎面风速Cv=2．5m／s。1正方形翅片顺排设管束横向中心距S。=25ram；排间距S：=25ml／l；正方形边长Bf_=25toni。1)由上述参数可得：肋根直径db-do+26f=10+2x0．2=10．4mm；当量直径如等糟焉=面2(25丽-10．4丽)(3．6-0．2)=5．516mm；每米管长翅片表面积A。=2(日；一百d：／4)x忙2×(252一订×10．42／4)×墨罂：0．3m2／m；翅片间管外表面移Ⅵ，1-百d“l-nf国)=叮T×0．0104x(1-02X10‘3÷0．00

4、36)=0．031m2／m；管外传热面积Al朝n+A

5、l-0．3+0．031=0．331m2／m；管内侧传热面棚F1Tdi=竹x0．009=0．0283m2／m；肋化系数目；AI／A2=O．331÷0．0283=11．7；最小截面与迎风面积之比占=(sl—db)(6-Sf)／(s。b)=(25—10．4)(3．6—0．2)÷(25x3．6)=0．552。2)确定空气的状态变化过程。空气进口温度t。=32。C，相对湿度沙。=o．75；管内R。：的蒸发温良o=5。C一10。Cg【，=一5℃；冷凝温飘fk=32。C+18。C=50；要求空气出口温

6、度t2=2。C，相对湿度Cz=O．9；由给定的进出风参数查湿空气的^一d图，得：日l=90．4kJ／kg,dl=22．7g／kg；Hz=12kJ／kg，cf2=3．9g／l【g。如果不计尺。：阻力对蒸发温度的影响，则传热温差为tm=(t,-t2)+ln‰一to)／(t2-to)]=(32—2)÷In[(32+5)／(2+5)]=1&02℃；栖c稍强雠10晚，l氓f6船31984—821n291．()2—7235．42461291．02+5．71133x10。3X291．02=-3．89，只。=2044．5Pa．d×坠：×圣些：!：,．=62

7、2622pB—p。101325—2044．512．80899／kg，P。=133．3x10‘1㈣17瑚叫=401．6461Pa，d,=622xPs／(PB_只)=622x401．6461÷(101325--401．6461)=2．475egkg；‘=1+2．46(dm-破)／(fm-t。)=1+2．46x(12．8089—2．475)／[18．02一(一5)]=2．104。3)循环空气量的计算。空气的质量流量：Ga_p0／(h广h：)=330÷(90．4一12)=4．209x10‘3kegs。在进口状态下干空气的比容v,=RaT。(1+0．

8、0016d1)，尸乒287．1x(273+32)(1+0．0016x22．7)／101325=0．896m很g。故空气的容积流量ya-G。·口F4．209x网址：wwW．jxgcs．com电邮：hrbengineer@163．corn2016年第6期l211机械工程师MECHANICALENGINEER0．896=3．77lm魄。4)空气侧换热系数的计算公式为Otl-(Al／d。)·C·Re8(￡l／d。)”。沿气流方向的翅片长度Ll-仇·s2-4x25=100mm。当进出口空气平均温度￡f_(￡．+￡2)，2=(32+2)／2=17。(2

9、时，计算空气的物性参数值：导热系数A，=2．456XlO-4(t：+273)0．823=2．7166X10。2W／(m2·K)；运动黏度y1-1．50619X10‘6(￡i+27