第二部分的热流密度：q2??ti?1?d0?d0???????0i???d?dm?i?i （2-26）
注：参数意义
?i——管外侧的污垢系数, w/?m2??c?
?0——管内侧的污垢系数, w/?m2??c?
do——铜管的外径,mm dm——铜管的中径,mm di——铜管的内径,mm
?——铜管的厚度,mm
?——铜管的导热率 ?=398w/?m?k?
q2??ti ?31101?1010???0.9?10?4?????0.45?10?4?.033989?12497?8?3841.49?ti
联立q1?q2得，20764??t0?即20764?tk?tw?3434?3841.49?ti
?3841.49?tw?ts? ?3841.49?tw?22?
20764?29?tw?34采用试凑法解得：tw?27.9?C 则热流密度为：q?22302.6w/m2 (5) 传热面积及传热管有效长度计算
面积：F0?Qk2071??0.093m2 q22302.6传热管有效长度为：l?F00.093??2.96m ?d03.14?0.01适当增加长度后，取管长为l?3m 采用螺旋方式，螺旋曲率半径为R=5cm，
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则螺旋圈数：n?l2?R?2.96?9.4(圈)
2?3.14?0.05螺旋高度h??n?1?d0?10.5?10?105mm 外套玻璃罩即成：R=10cm
2.5.2 蒸发器设计
蒸发器的作用是利用真空状态下冷剂水蒸发吸热的原理制取一定温度的冷媒水，即传热管内通过的冷媒水，被管外冷剂水蒸发吸热而降温，传热管采用纯铜管，管型为光管或高效传热管。其具体设计过程如下[6]：
(1) 选材:选用?10?1的铜管，铜的导热率??398w/?m??c? (2) 管内传热系数
管内冷媒水的流速：??冷媒水的平均温度：tm?4qv04?0.172??di23.14?8?10?3??2?0.951m/s
tx''?tx'10?20??15?C 22?i??1230?19tm?即?i?0.8d0.2i?8?10? ?1.163?3822.43?4445.49w/?m??c? （2-27）
?322??1230?19?15?0.9510.8?3822.43kcal/m2?h??c
由于螺旋时管内侧的放热系数变大，
故需修正：?i?4445.49?1.2?5334.58w/m2??c (3) 管外侧冷剂水喷淋侧放热系数?0[7]
对于小喷淋量的设备：?0???4cpT?d0 （2-28）
6℃冷剂水的物性参数为：cp?4.2036kj/?kg?k? ??999.75kg/m3
T?w l?2?R R为螺旋曲率半径取R=5cm 2l w?Q0Q02??0.0238kg/s （2-29）?
cp?tcp?tx''?tx'?4.2036?10l???2?0.05?0.314m
则?0?
4cpT?d0?4?4.2036?0.314?2
3.14?0.0114
?146117.26kj/?m2?h??c??40588.12w/?m2??c?
(4) 传热系数k0
管内侧的污垢系数：?i?0.45?10?4w/m2??c 管外侧的污垢系数：?o?0.9?10?4w/m2??c
????k0?1?1?do?do?1???????????i?0?????i?di?dm??0? （2-30）
?1
1100.001101?????0.45?10?4???????0.9?10?4??.583989?40588.12?5334?8??2612.38w/m2??c
(5) 传热面积及传热管有效长度计算
传热面积：F0?Q0 （2-31）
k0??tx''?t0??0.65?tx''?tx'??2000=0.1021m2
2612.38???20?6??0.65??20?10?????管子的有效长度：l?F00.1021??3.25m适当增加铜管长度取l?3.5m ?d03.14?0.01采用螺旋方式，螺旋时曲率半径R=5cm，则螺旋圈数：
n?l2?R?3.25?10.35 螺旋高度h??n?1?d0?11?10?110mm
2?3.14?0.052.5.3 吸收器设计
吸收器的作用是用发生器浓缩后的浓溶液，吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽，以保证蒸发压力，吸收器采用喷淋式换热器，主要有喷淋系统，传热管以及抽气系统组成。喷淋系统的性能直接影响到吸收器的性能，本实验装置的的喷淋系统采用喷嘴式喷淋系统。传热管采用纯铜管，管型为光管或高效传热管以增强传热、传质的目的。其具体设计过程如下[4]：
(1) 选材：选用?10?1的铜管，铜管热导率 ??398w/?m??c? (2) 管内冷却水侧的放热系数
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管内的冷却水流速：??4qvb14?0.5155??2.85m/s 22?3?di3.14?8?10?3600??冷却水在管内的平均温度：tm?放热系数：?i??1230?19tm?tw?tw220?24??22?C 220.8?2.85???1230?19?22??30.2?0.8di0.2?8?10?
?10004.95kcal/m2?h??c?11635.76w/m2??c
由于螺旋管内侧的放热系数变大，需修正，修正后
?????i?11635.76?1.2?13962.19w/?m2??c?
(3) 管外喷淋侧的放热系数[8]
?i?117.3???0.89??9?0.615? （2-33） ?g1.8??9??G G为喷淋的质量流量，l为第一排管长也就是第一周管长。 2l喷淋的密度g?Gqva?0.0798?1.56?103??99.12kg/m?h 则，g??2l2l2?2?3.14?0.1?0?117.3??0.89?0.518?0.615=574.88kcal/m2?h??c ??99.12??1.8?0.518???=668.59w/m2??c
(4) 传热系数ka[1]
管内侧的污垢系数：?i?0.9?10?4w/m2??c 管外侧的污垢系数：?o?2.0?10?4w/m2??c
??????ka?1?1?do?do?1???????????i?o?????d?dm?i?i?o?
?1
1100.001101?????0.9?10?3???????2.0?10?4??.913989?688.59?13962?8?=526.178w/m2??c
(5) 传热面积及传热管有效长度计算
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??传热面积：Fa?Qa （2-34）
ka??t9?tw??0.5?tw1?tw??0.65?t9?t2???2.398?1000
526.178???32?20??0.5??24?20??0.65?32?28???0.6159m2
传热管有效长度：l?Fa0.6159??19.61m适当增加管长后取l?20m ?d03.14?0.01采用螺旋方式后，螺旋的曲率半径R?10cm，则螺旋的圈数
n?l2?R?19.61?31.23（圈）
2?3.14?0.1螺旋管的高度：h??n?1?d0?32?10mm?320mm 外用玻璃容器其半径
R?15cm,高度h?350mm
2.5.4 热交换器的设计
本实验装置的制冷量较小，故采用套管式热交换器，套管的管内流稀溶液，管外流浓溶液，均采用纯铜管，管型为光管。其具体的设计过程和计算过程如下[5]：
(1) 选材:内部用?10?1的铜管，内部流动的是的LiBr浓溶液，外部用?24?2的
铜管流动的是LiBr稀溶液。
采用套管式热交换器，铜管热导率 ??398w/?m??c? (2) 管程流体的传热系数在湍流区用以下公式：具体如下[2]：
13hDi???d???0.027???????0.8?cp??????????????????w?0.14 （2-35）
h——管程对流换热系数。w/?m??c?
Di——传热管的特征直径，m
?——管程的流速，m/s
?——在管侧平均温度下流体的导热系数，w/?m??c?
cp——在管侧平均温度下流体的比热容，j/?kg??c? ?——在管侧平均温度下流体的粘度，N?s/m2 (3) 对于管内的热的LiBr浓溶液
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