蒸发器设计计算已知条件：工质为R22，制冷量kW 3，蒸发温度C t ︒=70，进口空气的干球温度为C t a ︒=211，湿球温度为C t b ︒=5.151，相对湿度为34.56=φ％；出口空气的干球温度为C t a ︒=132，湿球温度为C t b ︒=1.112，相对湿度为80=φ％；当地大气压力Pa P b 101325=。
（1）蒸发器结构参数选择选用mm mm 7.010⨯φ紫铜管，翅片厚度mm f 2.0=δ的铝套片，肋片间距mm s f 5.2=，管排方式采用正三角排列，垂直于气流方向管间距mm s 251=，沿气流方向的管排数4=L n ，迎面风速取s m w f /3=。
（2）计算几何参数翅片为平直套片，考虑套片后的管外径为mm d d f o b 4.102.02102=⨯+=+=δ沿气流方向的管间距为mm s s 65.21866.02530cos 12=⨯=︒=沿气流方向套片的长度为mm s L 6.8665.21442=⨯==设计结果为 mm s L 95.892565.2132532=+⨯=+= 每米管长翅片表面积：f b f s d s s a 100042221⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅=π ()5.210004.10414.365.212522⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⨯⨯= m 23651.0=每米管长翅片间管子表面积：ff f b b s s d a )(δπ-=()5.210002.05.24.1014.3⨯-⨯⨯= m m 203.0=每米管长总外表面积：m m a a a b f of 23951.003.03651.0=+=+=每米管长管内面积：m m d a i i 2027.0)20007.001.0(14.3=⨯-⨯==π每米管长的外表面积：m m d a b b 2003267.00104.014.3=⨯==π肋化系数：63.14027.03951.0===iof a a β每米管长平均直径的表面积：m m d a m m 202983.020086.00104.014.3=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯==π（3）计算空气侧的干表面传热系数 ①空气的物性 空气的平均温度为C t t t a a f ︒=+=+=1721321221 空气在下C ︒17的物性参数3215.1m kg f =ρ()K kg kJ c pf ⋅=1005704.0=rf Ps m v f 61048.14-⨯=②最窄截面处空气流速()()()()s m s s s s w w f f f d fb 58.52.05.25.24.102525311max =--⨯=--=δ③干表面传热系数干表面传热系数用小型制冷装置设计指导式(4-8)计算15.04.00max 42618.00014.0--⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=bo of f a a v d w α15.04.0603267.03951.01048.140104.058.52168.00014.0---⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+=00792.0=()()()km W P c w r pff ⋅=⨯⨯⨯==23232max 402.68704.0100558.5215.100792.0ραα（4）确定空气在蒸发器内的变化过程根据给定的进出口温度由湿空气的焓湿图可得kg g d kg g d kg kJ h kg kJ h 443.7,723.8,924.31,364.432121====。
在空气的焓湿图上连接空气的进出口状态点1和点2，并延长与饱和气线()0.1=ϕ相交于点w ，该点的参数是C t kg g d kg kJ h w w w ︒===8,6.6,25。
在蒸发器中空气的平均比焓值kg kJ n h h h h nh h h h ww w m /73.3625924.3125364.431924.31364.432512121=---+=---+=由焓湿图查得kg g d C t m m 8,2.16=︒= 析湿系数42.182.166.6846.2146.21=--+=--+=w m w m t t d d ξ（5）循环空气量的计算h kg h h Q q da m 06.944924.31364.4336003210,=-⨯=-=进口状态下干空气的比体积()ba P d T R v 1110016.01+=()()101325723.80016.012115.2734.287⨯++⨯=kg m 3846.0= 循环空气的体积流量h m v q q da m a v /67.798846.006.94431,,=⨯==（6）空气侧当量表面传热系数的计算⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=b f b f f j a a a a ηξαα0 对于正三角形排列的平直套片管束，翅片效率f η小型制冷装置设计指导式（4-13）计算，叉排时翅片可视为六角形，且此时翅片的长对边距离和短对边距离之比4.24.1025d B ,1b m ===ρ且B A 3.027.1-='BAmρρ 3.014.227.1-⨯⨯= 55.2= 肋折合高度为()()()()mm d h b7.1055.2ln 35.01155.224.10ln 35.0112=⨯+-='+-'='ρρ mm ff 106.643102.023642.12.68220=-⨯⨯⨯⨯==δλξα凝露工况下翅片效率为()8683.0107.1006.64107.1006.64)(33=⨯⨯⨯⨯=''=--th h m h m th f η 当量表面传热系数⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=b f b f f j a a a a ηξαα0 ⎪⎭⎫⎝⎛+⨯⨯⨯=3951.003.0365.08683.02.6842.1)/(06.852K m W ⋅= （7）管内R22蒸发时的表面传热系数 R22在C t ︒=70时的物性参数为： 饱和液体密度 33.1257m kg l =ρ 饱和蒸气密度 343.26m kg g =ρ 液体粘度 s Pa l ⋅⨯=-6102.202μ 气体粘度 s Pa g ⋅⨯=-610815.11μ 汽化热 kg kJ 56.1990=γ 液体热导率 K m W l ⋅⨯=-/102.133λ 蒸气热导率 K m W g ⋅⨯=-/1093.93λ 液体普朗特数 62.2=rl P 蒸气普朗特数 92.0=rg PR22在管内蒸发的表面传热系数由小型制冷装置设计与指导式（4-5）计算。
计算查的R22进入蒸发器时的干度25.01=x ，出口干度0.12=x 。
则R22的总质量流量为()()h kg x x Q q m 16.7225.0156.1993600336001200=-⨯⨯=-⨯=γ作为迭代计算的初值，取27200m W q i =，R22在管内的质量流速()s m kg g i ⋅=2'160。
则总流通面积为24'1025.1360016016.723600m q q A i m -⨯=⨯=⨯=每根管子的有效流通截面积2522108.540086.014.34m d A i i -⨯=⨯==π蒸发器的分路数16.2108.51025.154=⨯⨯==--i A A Z 结合分液器的实际产品现状，取分路数为 Z=2 每一分路中R22的质量流量为h kg Z q g m m 08.36216.72===每一分路中R22在管内的实际质量流速为()s m kg A g g i m i ⋅=⨯⨯=⨯=-258.172108.5360008.363600 于是40101.256.1998.1722.7-⨯=⨯==r g q B i i 09634.03.125743.26625.0625.0115.08.05.08.00=⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-=lg x x C ρρ()()224.00086.08.93.12578.1722222=⨯⨯==i l i rl gd g F ρ ()()08.2756102.2020086.0625.018.1721Re 6=⨯⨯-⨯=-=-l i l d x i g μ ()()ilrl l l d P λα4.08.0Re 023.0=()()0086.00932.062.208.2756023.04.08.0⨯=11.207=()()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=fl c c rl cl i F B C F C C 452030125αα()()()[]2.2101.22.667224.02509634.0136.111.2077.043.09.0⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=--)K m W ⋅=235.4050（8）传热温差的初步计算C t t t t t t a a a a m ︒=---=---=44.9713721ln 1321ln20121θ（9）传热系数的计算管内污垢热阻i r 可以忽略，接触热阻以及导热热阻之和取为()K m W r ⋅=200048.0()K m W r a a k jii of⋅=++⨯=++=2006.4906.8510048.0027.035.40503951.0111αα（10）核算假设的i q 值202.46844.96.49m W k q m o =⨯==θ268512.468027.03951.0m W q a a q o iof i =⨯==计算表明，假设的27200m W q i =初值与核算的值26851m W 较接近，故假设有效，可用。
（11）蒸发器结构尺寸的确定 蒸发器所需的表面传热面积20'417.072003000m q Q A i i ===20'0408.62.4683000m q Q A o ===蒸发器所需传热管总长m a A l of t21.163951.0408.6'0'===迎风面积 2,074.03600367.798m w q A fa v f =⨯==取蒸发器的宽度mm B 350=，高mm H 300=。
实际迎风面积为2105.03.035.0m A f =⨯=。
已选定垂直于气流方向的管间距为mm s 251=，故垂直于气流方向的每排管子数为122530011===s H n 深度方向为4排，共布置48根传热管，故传热管的实际总长为m l t 8.164835.0=⨯=传热管的实际内表面传热面积为2454.042.00086.014.34835.048m d A i i =⨯⨯⨯=⨯⨯=π09.1417.0454.0'==i i A A 04.121.168.16'==t t l l 下面计算蒸发器的实际外表面积 48根m 35.0长的管其翅片间管子表面积2505.00002.05.235035.00104.014.348m =⎪⎭⎫⎝⎛⨯-⨯⨯⨯管子左右两边都要伸出一定距离，分别取为mm 10，mm 3；U 型管需要用弯头相接，取弯头半径为mm R 5.12=。