欢迎光临无锡市钰婷物资有限公司官方网站!

联系我们
服务热线
0510-85188012
邮箱:491866689@qq.com
地址:无锡市滨湖区振兴路8号
当前位置:首页>>新闻中心
【设计心得】翅片式冷凝器如何做优化设计与仿真
点击次数:48 更新时间:2024-01-01

  点击图片下载:《excel做制冷系统计算和仿真》的资料包:

  注意:本次内容是基于coildesigner软件的计算结果,我们也是利用这个软件来进行简单的优化与分析的。

  一、仿真设计:

  已知以下图纸的翅片式冷凝器:

  参数如下:

  换热铜管采用的是9.52 光管,厚度为0.35mm,换热管长=238*2mm

  =476mm,4 排 26 管,排间距 25mm,管间距 25mm;换热器高度为 26*25mm=650mm,进风温度为 35℃/24℃,制冷剂为 R22,冷凝温度 50℃;

  在coildesigner建立流路和模型:

  设置好进出口管路数以及风侧、冷媒侧的参数:

  点击运行,得到以下结果:

  二、计算结果分析

  在优化设计前,我们先看下coildesigner软件关于换热器的计算结果参数:

  01、热负荷:

  首先是热负荷结果,总的制热量是10.3664KW,显热是10.3664KW,潜热是

  0KW,因为冷凝是没有除湿的;所以显热比是1.0。

  1、液态制冷剂热负荷:是一个负数,这个因为冷凝器是散热量,数值是257W,也就是我们这台冷凝器在换热的*未端是纯液态的制冷剂,并且热负荷是257W;就说明我们这合冷凝器是有过冷度的。(很多冷凝器结算结果可能这个数值是0,说明没有过冷度,冷凝器设计的时候可以适当加大ー点。)

  2、为两相区的热负荷,数值为8.66KW,占换热量的83%左右。

  3、过热蒸汽热负荷,数值为144KW,占换热量的13%左右。

  从上述的计算结果我们也能得出结论:

  冷凝器换热量大部分的负荷都是来自于两相区,占据80%以上,其次是过热蒸汽区,占15%左右,冷凝器的进口过热度越大,过热蒸汽区的负荷也就会越大;占据*小的就是过冷液体区域,仅占5%以内,甚至有些冷凝器设计过小,这部分的负荷为0,如果计算结果中,这部分的负荷为0的话,说明没有过冷液体区,可以考虑增大冷凝器的设计。

  02、充注量和流量:

  从上述的计算结果,有如下数据:

  制冷剂质量为0.6329Kg,空气的流量为2321m3/h,

  有了以上的两个计算结果,我们可以整个制冷系统的制冷剂充注量有了依据,

  冷凝风扇的选型也有依据了。

  03、压力降

  空气侧压力降为88.3Pa,有了这个数据,我们风扇的选型静压就需要>88Pa;

  冷媒侧压力降为114Kpa,压力降导致的温降为0.256℃。

  04、出口参数:

  空气侧出口千湿球:48.17/29.14C,相对湿度是24.96%;

  冷媒侧出口压力为1930Kpa,出口温度是49.7278C°,1930Kpa对应的饱和温度是49.722℃,此时的出口过冷度是:49.7278-49.7226=0.052,可见过冷度是很小的,远远小于3-10C°的过冷度需求。

  此时我们可以适当加大冷凝器的设计,比如加长换热管。

  05、换热参数:

  空气侧换热面积:27.7690m2

  冷媟侧换热面积:1.3717m2

  有了这几个参数,我们就能计算出冷凝器换热系数K值啦。

  三、优化设计

  经过上面的一些分析,我们发觉制冷剂的出口过冷度偏小,我们需要适当加大冷凝器的换热面积,以增加过冷度。

  我们将换热管长476增加到500mm;重新做coildesigner模型,仿真得到如下结果:

  管路加长之后,我们发现*终计算结果有了与一个4℃的过冷度。

  当然我们还有一种方法:就是提高风量,同样可以把过冷度提上来,

  我们把迎面风速从2.2m/s提高到2.5m/s,计算结果如下:

  有6.4C°的一个过冷度。

  关于软件的一些其他计算结果,我们不做详细的讲解,这里只给大家展示一

  下:

  这里我们可以查询每个换热管的参数,包含流量、换热量、RE雷若数等等;以

  及每个换热微元的计算结果。

  好了,通过上面的一个案例,我们希望各位同行能够掌握翅片式换热器设计和优化的方法和思路,我们将会在后续的设计心得课程中,持续为大家分享关于翅片式换热器设计和仿真的技巧。

  全套课程:

  点击图片下载:《翅片式换热器设计与仿真课程资料》