[发明专利]一种极低温区复合制冷机用管套管换热器的设计方法

权利要求书

1.一种极低温区复合制冷机用管套管换热器设计方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：将极低温区复合制冷机用管套管换热器的运行工况和结构参数以及流体物性参数作为设计输入参数进行极低温区复合制冷机用管套管换热器的设计；

步骤二：根据极低温区复合制冷机用管套管换热器的运行工况进行分段计算，分别计算出管套管换热器进出口焓差和平均对数温差；根据极低温区复合制冷机用管套管换热器的结构参数以及流体物性参数计算换热器的总传热系数；具体包括：

1)根据极低温区复合制冷机用管套管换热器的运行工况，将管套管换热器分为多段，根据管套管换热器进出口参数及焓差法计算换热器的换热量和平均对数温差；

2)根据极低温区复合制冷机用管套管换热器中流体物性参数和结构参数；计算极低温区复合制冷机用管套管换热器中高压侧流体的对流换热系数；计算极低温区复合制冷机用管套管换热器中低压侧流体的对流换热系数；计算极低温区复合制冷机用管套管换热器高低压流体间的换热壁面在基础温度下的导热系数；

3)根据间壁式换热器总传热系数计算方法，计算管套管换热器每一传热单元的总传热系数；

步骤三：根据分段计算所得的管套管换热器进出口焓差、平均对数温差和总传热系数，计算所得管套管换热器面积，并进行校核；具体包括：

根据平均对数温差法计算管套管换热器每一传热单元的换热面积，根据连续两次迭代计算所得的管套管换热面积之差进行换热器面积校核，如满足换热要求，则进行步骤四，如不满足要求，则继续进行迭代计算直至换热面积校核满足要求；

步骤四：根据计算所得管套管换热器面积、管套管换热器运行工况及流体物性参数，计算管套管换热器总压降，并进行校核；具体包括：

1)根据步骤三，确定实际的管套管换热面积，通过管套管换热器压降计算公式，计算管套管换热器低压侧流体压降；

2)根据极低温区复合制冷机用管套管换热器低压侧压降设计要求进行阻力压降校核，如满足阻力压降要求，则计算结束；如不满足压降设计要求，则改变极低温区复合制冷机用管套管换热器结构参数，重复步骤二和步骤三继续计算，直至极低温区复合制冷机用管套管换热器低压侧压降满足要求。