第二章系统设计第一节铜管套铝片式换热器1.1铜管套铝片式换热器对于空调器换热器，目前来说应用量最大的是翅片管式换热器，这种形式的换热器采用的是铝翅片通过机械式胀管将铜管与翅片压接在一起。

在我公司，标准铝泊的规格：a.NA559 t0.11x274mm Precoated Gold （金属防腐铝）b.H1100 t0.127x274mm coated (亲水铝)c.H22 t0.115x274mmd.H1100 t0.127x238mm换热器用的铜管主要有：a.φ7.0x0.32mm (IG) 内螺纹b.φ9.52x0.35mm (plane) 光管c.φ9.52x0.36mm (IG)d.φ15.88X0.51 (plane)而翅片的形式则有波纹片和开窗片（SL：t）之分。

在设计换热器时应充分考虑上述因素。

1.2 换热器的选型公司现有三套有关换热器选型程序，分别是CONDCOIL 、EV APCOIL 、REFRIGPIP 。

CONCOIL 是用来计算冷凝器选型或校核，EV APCOIL 是用来计算蒸发器选型或校核，REFRIGPIP 用来计算铜管的阻力。

下面举例说明：冷凝器的选型和校核 选型界面如图以MAC030CR 为例，该机型冷凝器参数为 , FPI 表示每英吋铝翅片数，1TH 表示1英吋。

从参数 可以看出冷凝器为2排，平均长度为1183.5。

MAC030C 的风量为3700m 3/h ，等于3700/1.7=2100CFM; 高度等于26x25.4=660.4; 目标制冷量为7500W/0.293=25500Btu/h ；将上述参数输入，就可以选出换热器的其余参数：2ROWX12FPI ，同时也可得到换热器的风阻力、迎面风速、压力损失等参数。

通过调节冷凝温度，可以看到换热器结果变化。

如果已知换热器的外形尺寸及风量，可以通过CONDCOIL 较核。

选型 风量长度热器展开长度 换热器高度 目标制冷量 设定的冷凝温度铜管及翅片的类型，只有光管与波纹片有效 环境温度（干球） 选型结果1ROWx12FPIx26THx1149 1ROWx12FPIx26THx1218 较核需换热器的实际换热量注意：Total Heat Rejection=Designed capacity+Power Input，因此最好仔细查阅压缩机样本，将相应的参数输入。

从上述界面可以看出，将换热器的有关参数输入后，可以得到Selected coil capacity，如果此值大于Total Heat Rejection，说明换热器可以满足设计需求。

2蒸发器的选型及校核蒸发器选型软件EV APCOIL界面与CONDCOIL类似。

双击选择这栏，再点击Print就可以将选型结果打印出来设计的制冷量蒸发温度，一般可以选4~5℃以CC30CR为例，要求的制冷量为7500W，设计风量为1200M3/H，外形尺寸14THx780FL。

将这些参数输入，点击Calculate，就可以得到上述结果。

值得说明的是对于热泵来说，必须双向校核一下，也就是说，除校核制冷时换热器的大小，还必须校核制热时换热器的情况。

例如：上述AC30CR指热换热器面积是否足够呢？注意做蒸发器时风量会有所减少，一般X 0.75, 看换热器的排数.将制热量减除压缩机的输入功率蒸发温度，不要低于-2℃，否则有可能在标准工况下结霜。

将已知的参数输入，看Actual Coil Capacity 是否大于Design Capacity，大于则满足需求。

注意校核时Refrigerant Temp 至关重要，一定要保证不能太低，否则有可能在标准制热工况时有可能会导致换热器结霜，不符合国标要求。

3管阻力计算RfrigPip管阻力计算其实对系统来说至关重要，要取得较高的COP或EER，必须尽可能减小除换热器外的连接管阻力，特别是回气管的阻力损失将导致冷量的损失及压缩机输入功率的增加。

将直管长度和各种弯头、三通、变径及阀门等个数加入清单，按Calculate，可以得到如下报冷凝及蒸发温度F各种接头清单直管清单表：除了采用选型程序计算外，McQuay一定有相应的图表可以用来计算换热器大小。

以MLC050C 为例（假不定参数）：〈1〉设计容量 DESIG HED CAPACITY 50,000 BTU/hr 〈2〉热交器面积 COIL FACE DIMENSIONS(LXH) 41.93″x 32″ 〈3〉外部环境温度(标准) ENTERING AIR TEMPERATURE 95ºF(35℃) 〈4〉冷凝温度 CONDENSING TEMPERA TURE 125ºF(52.2℃) 〈5〉风量 AIR VOLUE 3500CFM 〈6〉排热量 DEAIGNED CAPACITY + POWER INPUT 76700 Btu/hr 〈7〉迎风面积 COIL FACE AEREA (LXH/144) 9.318〈8〉迎面风速 COIL FACE VELOCITY 325.6FPM〈9〉热传导因素 677.0)9515(350008.176700)(08.1.=-=-=x x T T xCFMx CAPADITY TOTAL Fx ea r 〈10〉 热交器选择 COIL SELECTION (查附图) 3ROWx16FRI 〈11〉 空气阻力 查附图375.6FPM 2ROW AIR FRLUTON 0.78″ H 2O〈12〉 热交器回路选择a. 假定回路 No 、of CIRCUITS 5BTU/hr PER CIRCUITS 13345 Btu/hr No 、of TUBES PER CIRCUITS 12No 、of u-BENDS PER CIRCUITS 11EQWV ALENT FT OF TUBES LENGTH TL=41.93″EQWV ALENT FT OF BENDS LENGTH TB=11RPD PER TUBE 查附图 0.225x0.95RPD=(RPD PER FT)*(TL+TB)*Tf=0.225x(41.93+11)x0.95=11.21PSI由以上可以看出查图表也可以对换热器进行选型及校核，附录还有O.Y .L 的选型范例。

第二节 板式换热器公司目前采用的钎焊板式换热器是由不超过200片的防酸，不锈钢的波纹板片组成的。

每相邻的板片波纹方向相反，这样可以使波峰叠合，相接触的点可以形成格子状的流道。

当这些接触点焊接在一起的时候，就形成了一个结构紧凑的耐压的换热器，实际上可以用于所有物质的换热。

在焊接之后，板片的波纹形成了两个相隔绝系统的流道，而在流道中，两种介质是完全逆流的。

这种复杂的流道系统可以引起强烈的紊流，从而确保热交换最充分。

这种换热器具有很高的传热系数，因而热交换效果好。

标准的CBE(SWEP)可以满足30bar,185℃的条件，最大尺寸的流量可以达到45m3/h，ALFA LA V AL标明的应用范围是-160 ~ +150℃，30bar。

在制冷领域，板换可以用做：-冷凝器-蒸发器-气体过热器-气体减温器-过冷-节能器-冷热气自动调节机-回收余热-油冷却器在热泵，空调和冷水机的应用方面，板换首先被用做蒸发器和冷凝器，但是也可以用做节能器，过冷器，油冷却器或是减温器。

下图表示的是不同系统的混合。

2.1板换的安装板换应该按照板换前面板上箭头所示的方向垂直安装。

注意不能将消声器或减震器给传递震动给板换。

在连接直径比较大的情况下，我们建议在管道中使用阔口装置。

通常，橡胶带可以当作板换和夹子之间的缓冲器。

以下图例是一些推荐安装方法。

当板换作为冷凝器用时,冷媒蒸气从左侧上面进入板换，冷凝后的液体从下面出来。

水从右侧低部进入，而从上面出来。

冷媒和水总是逆流的。

板换用作冷凝器时，必须用焊接连接冷媒侧。

当板换作为蒸发器用时,冷媒气/液混合物从左侧低部进入板换，蒸气从左侧顶部出来。

水从右侧上进下出。

冷媒和水多数情况是逆流的。

膨胀阀应该装在靠近进口处，而感温包要布置在冷媒出口处大约500mm的位置。

在膨胀阀和板换之间的管路直径应该和液体管路的直径相同。

板换用作蒸发器时，在冷媒侧要用焊接连接。

当然板换应用于热泵机组时，不可能保证制冷和制热都是逆流，因此要确定关注的重点在哪一方面。

对于带分配器的板换（如SWEP V型）来说，由内部分配器引起的压力降应该加到膨胀阀的压力降，作为总的压降。

通常，选择小一号的膨胀阀会得到比较满意的性能。

2.2焊接连接管路用焊接连接，焊条材料至少含银45％。

1.连接管路时不允许出现氧化的情况。

因此，推荐采用在焊接时向管道或板换中通入氮气来避免这种情况。

（氮气的流量依管道的尺寸可以从6到20l/min）2.首先要清洁管道内部的脏物，准备焊接。

清洁板换接头管内，外杂物。

使用正确的溶解剂来去处油污。

3.把管对准接头。

4.冷却的第一步是首先在换热器中通入氮气，最后可以用水来冷却。

5.由于水的快速冷却作用，变硬的熔融物会被带到接头内，或接头表层。

2.3板换淤塞、结垢及清洗板换在使用过程中会有可能产生淤塞，结垢等现象。

由于水里溶解了可以在换热器表面堆积的物质，因此会结垢。

通常情况下，随着温度，浓度，pH值升高都会使结垢的可能性增大。

一般冷凝器的温度都不足以导致结垢。

如果换热介质中存在象泥土，沙子或其他颗粒时，会引起颗粒堵塞。

颗粒阻塞主要受速度，流量分布，换热器表面粗糙度和颗粒的大小影响。

引起淤塞的主要原因：层流和紊流当流体流过管道时，其最大流速位于管的中间。

管壁没有紊流使颗粒悬浮在流体中。

所以这些颗粒就会沉淀，并沉积在管壁上，从而引起换热器淤塞。

传统的换热器很容易受低流速的影响且易达到层流区。

和层流相反的是紊流。

避免换热器淤塞的最好的方法是在紊流中运行。

板换就可以形成紊流，从而使固体颗粒悬浮在流体中，所以颗粒就会被流体带走，使换热表面清洁。

当流体流过流道时，经常会改变方向和流速，扰乱边界层从而确保即使在极低的流速下也能形成紊流。

一般情况下用水作换热介质时，板换总是可以形成强烈的紊流。

流量分布不均由于流量分布不均，传统的换热器总有一些区域流速低，形成层流。

这样就容易淤塞。

淤塞首先从这些低流速的区域开始，然后向整个换热表面蔓延。

因为板换中板片是相同的，所以流道也是相同的。

这就保证了每个平行流道的流速相同，所以来流的流量就会均匀分布到流道中去，一般不会形成低流速区域，从而也不易淤塞。

换热表面分布不均在换热器表面流量分布均匀以达到速度一致是非常重要的。

如果要使整个换热器表面速度梯度均匀分布，板换的特有的流动模式可以在流体流进流道的时候平均分配流量。

换热表面的质量我们知道粗糙的的表面由于可以使颗粒聚集从而容易引起淤塞。