252 套管式冷凝器设计示例

252 套管式冷凝器设计示例

背景

●语音讲解-套管式冷凝器

典型结构型式

 基本设计流程

热泵工质及载热介质进出冷凝器温度、压力、质量流量等参数确定。

冷凝器热负荷计算。

冷凝器型式及流程设计。

传热管（内管）优选或设计。

传热管（内管）并联数确定。

外管结构及尺寸初定。

热泵工质侧换热系数计算。

载热介质侧换热系数计算。

单位管长的传热量计算。

总传热管长计算。

确定单程管长及其他结构参数。

热泵工质侧及载热介质侧流动压降核算、外管及内管强度校核、保温层厚度计算、热泵工质及载热介质进出口接口型式及尺寸等。

编制设计文件、软件、绘制图纸（CAD二维图，三维图，动图等）。

设计示例

套管式冷凝器内管中热泵工质为R134a，工质流量55g/s，工质冷凝温度为60℃；内管外为水，进出冷凝器的温度为45℃和55℃，水流量为238g/s。

冷凝器热负荷为：

Q_C=m_WC_W(T_WO-T_WI)

=238*4.2*(55-45)=10000W

换热管（内管）选紫铜光管，外直径3mm，内直径2mm，初取换热管根数22根；初选外管内直径为30mm。

具体计算过程与“冷热平台”第233篇“壳管式冷凝器设计示例-参数计算-无折流板型”相同，此处略（本文中外管相当于233篇中的壳体）。

●研讨

多根内管并联时，如何保证热泵工质在各路内管中流量分布的均匀？

套管式冷凝器如何实现多介质（三种或三种以上）换热？

套管式冷凝器的热泵工质走管内和管外各有哪些特点？

如内管和外管用不同金属，设计和制作、应用时有哪些要求？

如外管采用高分子等非金属材料或复合材料，套管式冷凝器的内管与外管连接处需作哪些特殊设计和处理？