地源热泵热力计算程序与管壳式换热器结构设计程序——(初始稿)

水（地）源热泵机组一、水（地）源系统的热力计算1、输入制冷/制热循环的工作参数具体工况①蒸发温度te(℃)和蒸发压力Pe（kPa）选择蒸发器的形式：输入所需条件：制冷工况卧式壳管式蒸发器载冷剂/水源水进口温度tr1(℃):载冷剂/水源水出口温度tr2(℃):蒸发温度te(℃)：饱和气体焓值he（kj/kg）：12.07.04.0406.739制热工况制冷工况制热工况当氨蒸发器时，取4～6℃；当氟利昂蒸发器时，取5～8℃。※载冷剂进出口温差，对氨取3～5℃，对氟利昂取4～6℃。15.07.05.5407.316蒸发器中平均传热温差qm(℃)：5.5提示：输出所要数值：②冷凝温度tc(℃)和冷凝压力Pc（kPa）选择冷凝器的形式：蒸发压力pe（kPa）：饱和气体比体积ve（m3/kg）：565.70.0416124593.00.03974985立式壳管式冷凝器、淋激式冷凝器、卧式壳管式冷凝器、套管式冷凝器、组合式冷凝器取4～12℃；当“冷却水进口温度”≤25℃时取上限。当“冷却水进口温度”≥30℃时取下限。氨冷凝器去较小值，氟利昂取较大值。※冷却水进出口温差，对立式壳管式冷凝器和淋激式冷凝器取2～3℃，对卧式壳管式冷凝器、套管式冷凝器和组合式冷凝器氟利昂取4～10℃。当“冷却水进口温度”≤25℃时取上限。当“冷却水进口温度”≥30℃时取下限。输入所需条件：冷却剂/供热水进口温度t1(℃):18.040.0冷凝器中平均传热温差qm(℃)：10.5提示：输出所要数值：③压缩机吸气温度的确定输入所需条件：输出所要数值：④在蒸发器过热后焓值的确定输入所需条件：输出所要数值：⑤节流前制冷剂过冷温度的确定输入所需条件：输出所要数值：⑥⑦压缩机排气焓值的确定输出所要数值：其他参数输入所需条件：输出所要数值：冷却剂/供热水出口温度t2(℃):冷凝温度tc(℃)：饱和液体焓值hc（kj/kg）：29.034.0241.81445.053.0267.4765冷凝压力pc（kPa）：饱和液体比体积vc（m/kg）：1、采用热力膨胀阀时，蒸发器出口气体过热度3～8℃。2、吸气温度不应超过15℃，但也不能太低。3、在气-液热交换器中，气体出口温度比进口温度低5～10℃。过热后制冷剂压力p1（kPa）：过热后气体比体积v1s（m/kg）：331321.00.000864122079.70.00093493输入过热度Dtr(℃):过热后制冷剂温度t1(℃)：过热后制冷焓值h1（kj/kg）：输入过热度Dtr(℃):过热后制冷剂温度t1′(℃)：过热后制冷焓值h1′（kj/kg）：输入过冷度Dtg(℃):过冷后制冷剂温度t3(℃)：过冷后制冷剂焓值h3（kj/kg）：排气的焓值h2（kj/kg）：制冷量Qe(kW)指示效率hi压缩机轴效率hk冷却水/供热水的定性温度t平(℃)载冷剂/水源水定性温度tr平(℃)12.016.0413.175392959.0410.31263555.029.0235.387434.3691800.800.7223.509.50制冷工况174.9264096.3741.0290.0450.04821.19426.49229.4368.2545.94310.015.5412.57687510.5410.391555.048.0260.497451.0635565.7593.00.043937370.041648415过热后制冷剂压力p1′（kPa）：过热后液体比体积v1′（m/kg）：3565.7593.00.042702550.040688361过冷后制冷剂压力p3（kPa）：1321.02079.7实际排气的焓值h2S（kj/kg）：439.667402460.6851576排气的温度tp(℃)电动机效率hm062.41381940.75机械效率hm压缩机的输气系数hv(λ)42.5011.00制热工况149.8953683.9661.0290.0430.04538.48748.10853.4544.8953.804电效率ηeL0.900.940.542、实际循环各性能指标的确定1)2)3)4）5）6）7）8)10)11)实际单位质量制冷量qme(kJ/kg)实际单位容积制冷量qve(kJ/m)实际质量输气量qms(kg/s)实际容积输气量qvs(m/s)理论容积输气量qvh(m/s)理论比功w0(kJ/kg)压缩机的指示比功wi(kJ/kg)压缩机的轴比功wk(kJ/kg)理论制冷/制热系数e0/φ实际制冷系数es/φ333qme=h1′-h3qve=qme/v1sqms=Qe/qmeqvs=qm·v1qvh=qvs/hvw0=h2-h1wi=w0/hiwk=w0/hke0=qme/w0es=qme/ws12)13)14)15)16）17)18）19)20）21）能效比EER压缩机所消耗的理论功率W0(kW)压缩机所消耗的指示功率Wi(kW)压缩机轴功率Wk(kW)电动机的输入功率WeL(kW)系统压力比π冷凝器的单位质量热负荷qc(kJ/kg)冷凝器的热负荷Qc(kW)冷却剂/供热水体积流量qvs(m/h)载冷剂/水源水体积流量qls(m/h)33EER=ε0·ηeLW0=qms·w0Wi=qms·wiWk=W0/hkWeL=Qe/EERπ=pc/peqc=h2s-h3Qc=qms·qcqvs=Qc/[ρ·Cp·(t2-t1)]·3600qls=Qe/[ρ·Cp·(tr1-tr2)]·36004.45721.80827.26130.28940.3862.335204.280210.20616.50330.8832.64339.60349.50455.00458.3563.507200.188205.99535.85015.929冷却剂/供热水体积流量qvs(m/s)载冷剂/水源水体积流量qls(m/s)330.004584120.0099582870.008578510.004424698冷却剂/供热水流速uvs(m/s)载冷剂/水源水流量uls(m/s)0.9844288411.18516699二、换热器的热力计算(一)、蒸发器的结构设计（修正贝尔-台华）①输入指定数据序号输入变量名换热管外径d1)o(mm)3）换热管外伸长度lh(mm)5)壳体内径Di(mm)7）换热管长度L(mm)9)折流板缺口高度Bc(%)(参照缺口高)11）管心距Ltp(mm)(≥1.25di)13）管程数的选择Np(程)15)管外径与板孔的直径间隙Ltb(mm)17）选择设计公称压力PN(MPa)(选择值)19)预设折流板的个数Nt预(个)(参照值)21)管外传热膜系数rw(m·K/W)23)串联壳程数Ns(个)k))25)金属导热率λ金(W/(m·27)温差修正系数FT②壳程参数(无相变)1）每程换管数Z(个)2)3)4)5)6)7)8)9)实际换热管内制冷剂流速u实(m/s)所需总换热管数Nt(个)管束最外层与壳体内壁的间隙Lbb(mm)管束直径Dotl(mm)以换热管圆心为圆的管束直径Dctl(mm)壳体长度Ls(mm)换热管的有效长度Lti(mm)22输入数值15.88330524503020211.6150.00008614011Z=4·qvh/(π·di2·u初)26u实=4·qvh/(π·di·Z)·10参考值/判断值2)4)6)8)序号换热管壁厚δh(mm)输入变量名壳体与管板的焊接间隙值δ(mm)壳体壁厚δs(mm)（参照推荐值）管板厚度初始值δt(mm)载冷剂管径d冷i(mm)初选蒸发器中制冷剂流速u初(m/s)折流板间距与筒内径的比值Ie(%)进水管处折流板间距Lbi(mm)出水管处折流板间距Lbo(mm)折流板的壁厚δz(mm)选择制冷剂(由下拉菜单选择)管内传热膜系数ri(m·K/W)管程结构因子Ft分程隔板槽相邻两侧管心距Sn(mm)注意与说明2合理9222输入数值参考值/判断值0.635210840纵向速度96447%1361366R220.0001761.635351.1910.0%比例合适124136横向速度1.18 进出水管距折流杆距离为等距时13610)12）14）16）18）1520）22)24）26)28）644.46940615112813.525291.475275.5952360227414.52114295143.3515132.843643130.512487811336.4391317875.398220.52021154813188.057614687.3406065.101160643101373085.608750.2721850064.321305.9479181580.1326070.7567200371.25布管1最后一排流路A-折流板管孔与管子之间的泄漏流通Nt=Np·ZLbb=12+0.005DiDolt=Di-LbbDctl=Dotl-doLs=L-2·(lh+δt+δ)Lti=Ls+2·δ-Nt预·δzSo=π·do·Nt·LtiLbc=Di·IeNb=Lti/Lbc-1θds=2·arccos(1-2·Bc/100)θctl=2·arccos(Di/Dctl-2·Bc/100)Sm=Lbc·[Lbb+Dctl/Lpn·(Ltp-do)]流路B-错流流路倒数第二排流路C-管束外围和壳内壁之间泄漏流通流路E-折流板和壳内壁之间泄漏流通11流路F-管程分程隔板处的中间穿流流路有效外表面传热面积So(m)10)中间各折流板间跨距Lbc(mm)11）折流板数Nb(个))12)折流板缺口中心角θds(°)13)折流口上部中心角θctl(°14)壳程横流面积Sm(mm2)15)缺口区无管的总流通截面Swg(mm)16)折流板缺口区管子所占截面的分率Fw17)换热管所占缺口面积Swt(mm)18)净横流截面积Sw(mm2)19)缺口区当量水力直径Dw(mm)20）流动方向有效排管距离Lpp21)有效横流管排数Ntcc(排)22)折流板缺口区管排数Ntcw(排)23)管束与壳体间的C旁路面积Sb(mm2)24)旁路面积分率Fsbp25)壳内径与折流板直径间的间隙Lsb(mm)26)壳体与板间的E路泄漏面积Ssb(mm2)27）管与板管孔间的A路泄漏面积Stb(mm)28）壳程横流流速us(m/s)29）弓形折流板缺口校正因子Jc222Swg=π/4·Di2·(θds/2π-sinθds/2π)Fw=θctl/2π-sinθctl/2πSwt=Nt·Fw·π/4·do2Sw=Swg-SwtDw=4·Sw/(π·do·Ntw+π·Di·θds/2π)Lpp=Ltp/2Ntcc=Di/Lpp(1-2·Bc/100)Ntcw=0.8/Lpp[Bc·Di/100-(Ds-Dctl)/2]Sb=Lbc·(Di-Dolt+Lpl)Fsbp=Sb/SmLsb=3.1+0.004DiSsb=π·Di·Lsb/2·(2π-θds)/2π2Stb=π/4·[(do+Ltb)-do]·Nt·(1-Fw)6us=qls/Sm·102合理合理选择型式小折流板缺口Jc=1.2530)相关因子rs31)相关因子rlm32)相关系数x33)折流板泄漏效应传热校正因子Jl34)折流板泄漏压强校正因子Rl35)壳程雷诺数Res36)相关因子Cbh37)相关因子Cbp38)旁路挡板的对数Nss(对)39)相关因子rss40)管束旁路传热校正因子Jb41)压降旁路校正因子Rb42)壳体内总的横向排管数Nc43)层流下逆向传热温差校正因子Jr44)45)相关因子Li*相关因子Lo*rs=Ssb/(Ssb+Stb)rlm=(Ssb+Stb)/Smx=-0.15·(1+rs)+0.8Jl=0.44·(1-rs)+[1-0.44·(1-rs)]·e-2.2rlmRl=exp[-1.33·(1+rs)]·rlmRes=de·ρ·us/(μs·1000)由壳程雷诺数Res决定由壳程雷诺数Res决定由筒内径选值rss=Nss/NtccJb=exp{-Cbh·Fsbp[1-(2·rss)]}Rb=exp{-Cbp·Fsbp[1-(2·rss)]}Nc=(Ntcc+Ntcw)·(Nb+1)由壳程雷诺数Res决定Li*=Lbi/LbcLo*=Lbo/LbcJs=[(Nb-1)+(Li)1-n+(Lo)1-n]/[(Nb-1)+(Li)1-n+(Lo)1-n]*-n*-nRs=(Li)+(Lo)1/31/3x0.4524987810.2545843970.5821251830.6744678830.4184749059019.4826561.354.510.0769230770.8431939190.5663586732010.9487268920.948726892129.7270.0101022747040.319845004.8508870.1564813552.3290587887.7280417358.1174316154.2919667151.17682072342.78667878参考判断压降合理选择型式折流板与管板间距为等跨距取值合理比较合适 46)非等距传热校正因子Js47)非等距压降校正因子Rs48)壳程普兰特数Prs49)壳程理想传热因子Ji50)壳程理想传热膜系数αi0(W/(m2·℃)51）实际传热膜系数αs(W/(m·℃)52)摩擦因子fs53)压降理想值Δpbi(kPa)54)中间横流段压降Δpc(kPa)55)进出口区的压降Δpe(kPa)56)弓形缺口区压降Δpw(kPa)57）弓形缺口几何平均流速u(m/s)58)壳程压降Δps(kPa)℃)总实际壳程传热膜系数αs(W/(m·计壳程压降Δps(kPa)③管程（光管/内微肋）蒸发段1）蒸发段与过热段的分界水的h分界(kJ/kg)2)分界水的h分界对应的温度t分界(℃)3）蒸发段的平均水温tave(℃)4）蒸发段的平均温差Dte(℃)5)6)7)8)换热管有效内面积Ai(m)管内热流密度qi(W/m2)制冷剂入口侧的干度x4蒸发器中平均干度x均22222由定性水温来确定由壳程雷诺数Res决定αi0=Ji·Cps·us·ρsPrs2/3·1000αs=αi0·JcJlJsJbJr由壳程雷诺数Res决定2Δpbi=2·fs·Ntcc·Gs/ρs/1000Δpc=(Nb-1)·(Δpbi·Rb·Rl)Δpe=2·Δpbi·(1+Ntcw/Ntcc)·Rb·Rs由壳程雷诺数Res决定u=qls/(Sm·Sw)1/2·106Δps=Δpc+Δpe+Nb·Rl·Δpw5004.85088742.78667878h=htr2+qm(hg0-h4)/(qls·ρ载)由内差法算得tave=(t分界+tr2)/2Dte=tave-teAi=Si·L·Ntqi=Qe/Aix4=(h4-hf0)/(hg0-hf0)x均=(x4+x1′)/2Ai=π/4·dm·NtGi=Np.qm/AiReil=Gi(1-x均)·dm/μilFrl=Gi2/(g·ρl2·dm)Prig=μil·Cpl/λlBo=qi/(1000·Gi·r)Co=(1-x均/x均)0.8·(ρg/ρl)0.5249.9879612611.909.455.4514.6512290.783550.150.580.02336440488.083453142726.0589170.0321102472.6402638890.0006964240.107640501116.67112371976.833586114968.5140.911521649124.12292425.0601917260.0437877540.6473585619）管程流通面积Ai(m)10)管程制冷剂质量流速Gi(kg/(m·s)11)管程雷诺数Reil(液相)12)液相弗劳德数Frl13)管程普兰特数Pril（液相）14)沸腾特征数Bo15)对流特征数Co16)液单流管内的传热膜系数αl(W/(m·℃)17)管内传热膜系数αil(W/(m·℃)过热段1)管程雷诺数Reig(气相)2)管程普兰特数Prig（气相）气单流管内的传热膜系数αig(W/(m2·℃)4)过热平均温差Δts管程压降1)管程范宁摩擦因子ft2)两相流流动阻力换算系数ψR3)22αl=0.023·λl/dm·Reil0.8·Prig0.4αil=αl·[C1·(Co)A·(25Frl)B+C2·(B0)C·Fl]Reig=Gi·dm/μigPrig=μig·Cpg/λgαig=0.023·λg/dm·Reig0.8·Prig0.4Δts=(t分界-te)-(tr1-t1′)/ln[(t分界-te)/(tr1-t1′)]由管程雷诺数Reig决定由管程制冷剂质量流速决定Gi决定3)4)5)6)总计④1)直管中的压降ΔpL（kPa）回弯管道的压降Δpr（kPa）管箱进出口的压降Δpn（kPa）管程总压降Δpi（kPa）蒸发段过热段蒸发器温度变化情况蒸发器进口温度te1(℃)ΔpL=ψR·ft·L/di·Gi2/2ρg2Δpr=3·Gi/2ρgΔpn=1.5·Gi2/2ρg0.7673524120.4842868620.2421434314.2473891071976.833586124.12292424.2473891074.03.7880.6251.00050.04670.0498884910.9360876383.3977992752255.935622375.164311176.3226983.67730200314.3428941.93704989916.279943914.6451214.5211429511505.2505415.6457.18%10.04%检验13141312111074 合理合理总管数1327405263738084 2）4）6）8）10）换热管壁厚δh(mm)壳体与管板的焊接间隙值δ(mm)壳体壁厚δs(mm)（参照推荐值）管板厚度初始值δt(mm)载冷剂管径d冷i(mm)实际布管情况1314131211100000000000000边圆位置1201301201101000 0.6352104096选择型式内微肋αi(W/(m2·℃)Δpi=(ΔpL+Δpr)·Ft·Np·Ns+Δpn·Ns蒸发段传热膜系数αil(W/(m·℃)过热段传热膜系数αig(W/(m·℃)管程压降Δpi(kPa)te1=tete2=te1-Δt饱·ΔPi/100P=(t1′-te1)/(tr1-te1)R=(tr1-tr2)/(t1′-te1)由蒸发温度确定由高克联换热管数据提供So=πdo·1β=Si/Soη=αi肋/（αi光·β)2222依据内微肋实际传热膜系数αi(W/(m·℃)管程压降Δpi(kPa)24168.673381.873435682）蒸发器中最低蒸发温度te2(℃)3）参数值P4)参数值R5)饱和温度变化值Δt饱⑤蒸发器中的传热系数变化1）每米管长内表面面积Si(m2/m)2）每米管长外表面面积So(m2/m)3）肋化系数β4)6)⑥1)2)4)肋面总效率η过热段传热系数Ke2(W/(m·℃)换热面积蒸发段蒸发换热量Qe1(kw)过热段蒸发换热量Qe2(kw)过热段蒸发换热面积Se2(m)225）蒸发段传热系数Ke1(W/(m·℃)Ke1=1/[(1/αs+rw)·di/do+δh/λ金·(di/dm)+(1/αil+ri)·1/η]Ke2=1/[(1/αs+rw)·di/do+δh/λ金·(di/dm)+(1/αig+ri)·1/η]4168.673376Qe1=qm(hg0-h4)Qe2=Qe-Qe1Se1=1000·Qe1/(Ke1·Δte)Se2=1000·Qe2/(Ke2·Δts)Sei=Se1+Se2Sei实=Si·L·NtSeo实=So·Lti·Nt23）蒸发段蒸发换热面积Se1(m2)5)所需总内表面积Sei(m)⑦校核1）实际内表面积Sei实(m2)2)3)4)实际外表面积Seo实(m)以管外为基准的热流密度qo(W/m)22qo=Si/Sw·qiSeo=Qe/qoΔδ2=（Seo-Seo实）/Seo·100%Δδ3=（Sei-Sei实）/Sei·100%弦长/管心距(个)15161514131296所需的传热面积S外(m)5）校核So′的差值Δδ2(%)7)校核Si′的差值Δδ3(%)⑦布管(二管程)——由中心处向两侧排管排数弦长(mm)1289.36598912283.03322153272.1818024256.23829195234.16488026203.98117557161.1938238889.210860959 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 ⑧蒸发器工程图中所需量（部分值）1）蒸发器换热管外径do(mm)3）换热管外伸长度lh(mm)5）壳体内径Di(mm)7）换热管长度L(mm)9）折流板缺口边处到中心处的高度HB(mm)15.88330524506011）管心距Ltp(mm)13）管程数的选择Np(程)15）管外径与板孔的直径间隙Ltb(mm)17）选择设计公称压力PN(MPa)19）折流板的个数Nt(个)21）串联壳程数Ns(个)23）每程换管数Z(个)25）所需总换热管数Nt(个)27）管束直径Dotl(mm)29）壳体长度Ls(mm)31）折流板缺口区管排数Ntcw(个)33）中间各折流板间跨距Lbc(mm)35)管板开孔直径d换(mm)37)拉杆根数(根)(二)、冷凝器的结构设计（传统法）①输入指定数据序号输入变量名1)换热管外径do(mm)3）换热管外伸长度lh(mm)5)壳体内径Di(mm)7）换热管长度L(mm)9)折流板缺口高度Bc(%)(参照缺口高)11）管心距Ltp(mm)(≥1.25di)13）管程数的选择N(程)15)管外径与板孔的直径间隙Ltb(mm)17）预设折流板的个数Nt预(个)(参照值)19)管内传热膜系数rw(m·K/W)21)串联壳程数Ns(个)k))23)金属导热率λ金(W/(m·25)温差修正系数FT27)实际外表面面积So实(m/m)29)冷凝器热负荷Qc(kW)31）过余温度θ0=tc-two(℃)②壳程参数(有相变)1）估算传热面积Sof(m2)2)估算换热管有效长度L(mm)3)所需总换热管数Nt(个)4)5)6)7)8)9)每程换管数Z(个)实际换热管内冷却剂流速u实(m/s)管束最外层与壳体内壁的间隙Lbb(mm)管束直径Dotl(mm)以换热管圆心为圆的管束直径Dctl(mm)壳体长度Ls(mm)22220211.615164128291.4752360714316.13412）14）16）18）20）22）24）26）28）30）32)34）36）38）初选蒸发器中制冷剂流速u初(m/s)折流板间距与筒内径的比值Ie(%)进水管处折流板间距Lbi(mm)出水管处折流板间距Lbo(mm)折流板的壁厚δz(mm)选择制冷剂(由下拉菜单选择)分程隔板槽相邻两侧管心距Sn(mm)实际内表面积Sei实(m)实际外表面积Seo实(m)中间各折流板间跨距Lbc(mm)折流板名义直径D折（mm）拉杆直径d拉(mm)拉杆长度L拉(mm)水管的最小位置(mm)(以管板管程侧突台)22447.00%1361366R223514.6451214.521143143302.512227868输入数值193305245030%242130.000086140110.244210.20630971.45Sof=1000·Qc/q0L=1000·Sof/SoNt=L/L单Z=Nt/Nu实=4·qvs/(π·di2·Z)·106Lbb=12+0.005DiDolt=Di-LbbDctl=Dotl-doLs=L-2·(lh+δt+δ)Lti=Ls+2·δ-Nt预·δzSo=So实·Nt·Lti/1000Lbc=Di·IeNb=Lti/Lbc-1θds=2·arccos(1-2·Bc)θctl=2·arccos(Di/Dctl-2·Bc)Sm=Lbc·[Lbb+Dctl/Lpn·(Ltp-do)]2参考值/判断值序号可手动2)4)092266)8)10)12）14）16）18）20）22)24）26)可手动可手动1.40%40.42429034165673.321168340.60968140513.525291.475272.4752360234638.924832586.5153132.843643126.801485146378.2164717875.398220.2077608084005.6188559864.16051132.9665661912116合理28）30)32)输入变量名换热管壁厚δh(mm)壳体与管板的焊接间隙值δ(mm)壳体壁厚δs(mm)（参照推荐值）管板厚度初始值δt(mm)载冷剂管径d冷i(mm)支承板间距与筒内径的比值Ie(%)选择设计公称压力PN(MPa)(选择值)支撑板的壁厚δz(mm)选择制冷剂(由下拉菜单选择)管内传热膜系数ri(m·K/W)温差修正系数Ft分程隔板槽相邻两侧管心距Sn(mm)实际内表面面积Si(m/m)增强系数ψ管内传热膜系数ro(m·K/W)热流密度q0（W/m）2222输入数值参考值/判断值1.11可手动2104077192.30%2.56R220.0001760.85380.0861.480.000095200两类q0吻合度传热面积S吻合度参考q0值80.98比例合适586.515参考值192.30%340可手动1.40%0.40%5179.40739910)换热管的有效长度Lti(mm)11）有效外表面传热面积So(m)12)中间各折流板间跨距Lbc(mm)13)支撑板数Nb(个))14)支撑板缺口中心角θds(°)15)支撑口上部中心角θctl(°16)壳程横流面积Sm(mm2)17)缺口区无管的总流通截面Swg(mm)18)支撑板缺口区管子所占截面的分率Fw19)换热管所占缺口面积Swt(mm2)20）净横流截面积Sw(mm)21)缺口区当量水力直径Dw(mm)22)流动方向有效排管距离Lpp23)有效横流管排数Ntcc(排)24)支撑板缺口区管排数Ntcw(排)2Swg=π/4·Di2·(θds/2π-sinθds/2π)Fw=θctl/2π-sinθctl/2πSwt=Nt·Fw·π/4·do2Sw=Swg-2·SwtDw=4·Sw/(π·do·Ntw+π·Di·θds/2π)Lpp=Ltp/2Ntcc=Di/Lpp(1-2·Bc)Ntcw=0.8/Lpp[Bc·Di-(Ds-Dctl)/2]25)管束与壳体间的C旁路面积Sb(mm2)26)旁路面积分率Fsbp27）壳内径与支撑板直径间的间隙Lsb(mm)28）壳体与板间的E路泄漏面积Ssb(mm)29）管与板管孔间的A路泄漏面积Stb(mm)30)壳程横流流速us(m/s)31)相关因子rs32)相关因子rlm33)相关系数x34)支撑板泄漏压强校正因子Rl35)壳程雷诺数Res36)相关因子Cbh37)相关因子Cbp38)旁路挡板的对数Nss(对)39)相关因子rss40)压降旁路校正因子Rb41)壳体内总的横向排管数Nc42)相关因子Li*43)*相关因子Lo22Sb=Lbc·(Di-Dolt+Lpl)Fsbp=Sb/SmLsb=3.1+0.004DiSsb=π·Di·Lsb/2·(2π-θds)/2π2Stb=π/4·[(do+Ltb)-do]·Nt·(1-Fw)6us=qvs/Sm·10212624.735380.272212614.321305.9479181650.1359420.9748529240.441783110.0637386270.583732534xrs=Ssb/(Ssb+Stb)rlm=(Ssb+Stb)/Smx=-0.15·(1+rs)+0.8Rl=exp[-1.33·(1+rs)]·rlmRes=de·ρl·us/μl由壳程雷诺数Res决定由壳程雷诺数Res决定由筒内径选值rss=Nss/NtccRb=exp{-Cbp·Fsbp[1-(2·rss)]}Nc=(Ntcc+Ntcw)·(Nb+1)Li*=1*Lo=1Rs=(Li*)-n+(Lo*)-n1/30.680823377323350.29211.354.510.0909090910.5880174681122.4469748740.0948055520.000111770.000089490.0004062860.0007054742.113810520.0019366871661.5900690.81624185733572.005102300.2275合理合理44)非等距压降校正因子Rs45)壳程普兰特数Prs46)摩擦因子fs47)压降理想值Δpbi(kPa)48)中间横流段压降Δpc(kPa)49）进出口区的压降Δpe(kPa)50)弓形缺口区压降Δpw(kPa)51)弓形缺口几何平均流速u(m/s)52)壳程压降Δps(kPa)53)物性系数B54)排管修正系数εn55）垂直方向换热管排数Z(排数)56)壳程传热膜系数αs(W/(m2·℃)57)支撑板距管板(内侧)的距离L(mm)℃)总实际壳程传热膜系数αs(W/(m·计壳程压降Δps(kPa)③管程（内微肋）管程侧换热膜系数1)管程雷诺数Ref2)管内传热膜系数αf(W/(m·℃)管程压降1)管程范宁摩擦因子ft3)4)5)直管中的压降ΔpL(kPa）回弯管道的压降Δpr(kPa）管箱进出口的压降Δpn(kPa）22选择型式折流板与管板间距为等跨距Prs=μl·Cpl/λl由壳程雷诺数Res决定Δpbi=2·fs·Ntcc·Gs/ρs/1000Δpc=(Nb-1)·(Δpbi·Rb·Rl)Δpe=2·Δpbi·(1+Ntcw/Ntcc)·Rb·Rs由壳程雷诺数Res决定u=qvs/(Sm·Sw)1/2·106Δps=Δpc+Δpe+Nb·Rl·Δpw320.25B=(λl·ρl·g·r/μl)εn=(n10.833+……+nZ0.833)/(n1+……+nZ）2由布管决定αs=0.725·B·do-0.25·ψ·εn·θ0-0.25L=(Ls-Nb·Lbc)/23572.0051020.001936687Ref=ρi·u实·di/μiαil=0.023·λ/di·Ref0.8·Prf0.4由管程雷诺数Reig决定ΔpL=ft·L/di·(ρi·u实/2)Δpr=3·(ρi·u实/2)Δpn=1.5·(ρi·u实/2)Δpi=(ΔpL+Δpr)·Ft·Np·Ns+Δpn·Nsθm=FT·(t2-t1)/ln[(tc-t2)/(tc-t1)]q0A=αs·θ0q0B=(θm-θ0)/[(1/αf+rw)·ao/ai+δh/λ金·(do/dm)+ro]22210929.986242977.3123190.0309443650.8374681650.5526465930.2763232962.6395183858.0385105025179.4073995107.8359431.40%40.585011680.40%检验111011107总管数1121324249实际布管情况11101120边圆位置12010812012 平均管排数24000相同排管数的个数8130006)管程总压降Δpi(kPa)④校核1）有效平均温差θm(℃)2)3)4)5)热流密度q0A(W/m)(制冷剂)热流密度q0B(W/m2)(管外至冷却剂)两式的差值Δδ(%)实际所需传热面积Sof实(m)22Δδ=（q0A-q0B）/q0B·100%Sof实=1000·Qc/q0AΔδ=（Sof实-Sof）/Sof·100%弦长/管心距(个)1312131296)校核传热面积S的差值Δδ(%)⑤布管(二管程)——由中心处向两侧排管排数弦长(mm)1288.98732782280.40402093265.10970234241.83443435207.914965667891011121314151617181920⑥1）3）5）7）156.580242248.47794949 蒸发器工程图中所需量（部分值）蒸发器换热管外径do(mm)换热管外伸长度lh(mm)壳体内径Di(mm)换热管长度L(mm)83 19330524506024212.533468291.47523606由压缩机安放位置有关，初定40019.2561 2）4）6）8）5556 换热管壁厚δh(mm)000000000000000 1.1121040770.98192.30%6R223840.5850117587302.5121844118240000 0000壳体与管板的焊接间隙值δ(mm)壳体壁厚δs(mm)（参照推荐值）管板厚度初始值δt(mm)冷却剂管径d却i(mm)初选冷凝器中冷却剂流速u初(m/s)支撑板间距与筒内径的比值Ie(%)折流板的壁厚δz(mm)选择制冷剂(由下拉菜单选择)分程隔板槽相邻两侧管心距Sn(mm)实际外表面积Sof实(m)中间各折流板间跨距Lbc(mm)折流板名义直径D折（mm）拉杆直径d拉(mm)拉杆长度L拉(mm)排液管位置L排液(mm)(管板内为准)拉杆根数(根)29）折流板缺口边处到中心处的高度HB(mm)11）管心距Ltp(mm)13）管程数的选择Np(程)15）管外径与板孔的直径间隙Ltb(mm)17）选择设计公称压力PN(MPa)19）折流板的个数Nt(个)23）每程换管数Z(个)25）所需总换热管数Nt(个)27）管束直径Dotl(mm)29）壳体长度Ls(mm)31）折流板缺口区管排数Ntcw(个)35）排气管位置L排气(mm)（管板内为准）35)管板开孔直径d换(mm)10）12）14）16）18）20）24）26）28）30）32)36）36）