風冷翅片管式蒸發(fā)器
姓名 曹宇
學號
指導老師 李鳳志
設計參數(shù)
1、原始參數(shù)：Q=25kW
2、結構參數(shù)：銅管鋁套片，銅管，正三角排列，鋁片厚度，片間距：
3、制冷劑：R12
二、文獻綜述
空氣冷卻器（air cooled heat exchanger）是利用空氣冷卻熱流體的換熱器。管內的熱流體通過管壁和翅片與管外空氣進行換熱，所用的空氣通常由通風機供給。空氣冷卻器可用于冷卻或冷凝,廣泛應用于:煉油、石油化工塔頂蒸氣的冷凝；回流油、塔底油的冷卻；各種反應生成物的冷卻；循環(huán)氣體的冷卻和電站汽輪機排氣的冷凝。工作壓力可達69兆帕。但耗電量、噪聲和占地面積均大，冷卻效果受氣候變化影響較大。
結構
空冷器主要由管束、支架和風機組成。熱流體在管內流動，空氣在管束外吹過。由于換熱所需的通風量很大，而風壓不高，故多采用軸流式通風機。
管束的型式和材質對空冷器的性能影響很大。由于空氣側的傳熱分系數(shù)很小，故常在管外加翅片，以增加傳熱面積和流體湍動，減小熱阻。空冷器大都采用徑向翅片。目前，空冷器中通常采用外徑為25mm的光管，翅片高為12.5mm的低翅管和翅片高為16mm的高翅管。翅片一般用熱導率高的材料（*常用的是鋁）制成，纏繞或鑲嵌到光管上。為強化空冷器的傳熱效果，可在進口空氣中噴水增濕。這樣既降低了空氣溫度，又增大了傳熱系數(shù)。采用空冷器可節(jié)省大量工業(yè)用水，減少環(huán)境污染，降低基建費用。特別在缺水地區(qū)，以空冷代替水冷，可以緩和水源不足的矛盾。
管束包括傳熱管、管箱、側梁和橫梁等。它可按臥式、立式和斜頂式（人字式）3種基本形式布置。其中,臥式布置傳熱面積大,空氣分布均勻，傳熱效果好；斜頂布置時,通風機安裝在人字中央空間,占地面積小，結構緊湊。為抵消空氣側的給熱系數(shù)較低的影響，通常采用光管外壁裝翅片的管子。翅片管作為傳熱管,可以擴大傳熱面積。翅片管分層排列,其兩端用焊接或脹接方法連接在管箱上。排管一般為3～8排。管束系列尺寸*長達12米。光管外徑常為25毫米和38毫米,翅片高度一般取12～15毫米,管束寬為100～3000毫米。翅片管是空氣冷卻器的核心元件，其形式和材料直接影響設備性能。管子可用碳鋼、銅、鋁和不銹鋼等制成；翅片材料根據(jù)使用環(huán)境和制造工藝來確定，大多用工業(yè)純鋁，在防腐蝕要求很高或在制造工藝條件特殊的情況下也采用銅或不銹鋼。翅片可按橫向或縱向排列。翅片管[1]的基本形式有：繞片式、鑲片式、軋片式、套片式、焊片式、橢圓管式、紊流式（包括輪輻式、開槽形和波紋形等）。管箱的結構主要有法蘭式、管堵式和集合管式。一般前者用于中低壓，后兩者用于高壓。為適應管束的熱膨脹，一端管箱不固定，容許沿管長方向位移。通風機通常采用軸流通風機。
通風方式
通風有鼓風和引風兩種方式。①鼓風式：空氣先流經通風機后流入管束。②引風式：空氣先流經管束后流入通風機。前者操作費用較經濟，產生的湍流對傳熱有利，使用較多。后者氣流分布均勻，有利于溫度**控制，噪聲小，是發(fā)展的方向。熱流體出口溫度主要靠調節(jié)通過管束的風量來控制，即調節(jié)葉片的傾角、通風機轉速和百葉窗的開啟程度等。對冬季易凝、易凍的流體，可采用熱風循環(huán)或蒸汽加熱的辦法調節(jié)流體出口溫度。
類別
1；以環(huán)境空氣作為冷載體，用來冷卻另一種較高溫度的介質（如高溫水；高溫油），使介質的溫度降低，以達到預定工藝要求，可以稱為空氣冷卻器，簡稱“空冷器”。
2；以一種冷介質為載體（如冷卻水；冷凍水；氟利昂），用來冷卻空氣，使空氣的溫度降低到預定工藝要求，也稱為空氣冷卻器。
發(fā)展
采用空氣冷卻器可節(jié)省大量工業(yè)用水，減少污染，保護環(huán)境，降低基建費用。為擴大空氣冷卻器的使用范圍,20世紀60年代出現(xiàn)了增濕式空氣冷卻器,即在管束前增加噴水裝置，利用少量霧化水在翅片表面的蒸發(fā)作用顯著地強化傳熱，其傳熱效能較干式提高2～4倍。增濕式空氣冷卻器已在煉油廠得到廣泛應用。干式空冷管束和濕式空冷管束亦可組成聯(lián)合型空氣冷卻器。研制低接觸熱阻和高傳熱效能的翅片管、低電耗、低噪聲的通風機是空氣冷卻器發(fā)展的關鍵。
四、計算源程序
//空氣容積流量為5000m3/h，去濕量為15kg/h
//空氣進口溫度t1=20 ℃ ，相對濕度為0.7
//大氣壓力為1.013bar，制冷劑為R134a，冷凝溫度tk=35 ℃ 。
#include
#include
#define pi 3.
#define ei 2.
void main()
{
//確定值
double
Mm=5000, //空氣體積流量
R=1.2, //空氣密度
Ma=Mm*R/3600,//空氣質量流量
t1=20, //入口空氣干球溫度
