Amesim:翅片式换热器结构与换热面积计算

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2025-3-29 17:05

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一、换热器的结构

翅片管式换热器是强制对流风冷换热器的一种，既可以做为冷凝器使用也可以作为蒸发器来使用，一般制成长方形或者U型和L型,由几根蛇形管并联成几排组成，实物图请参考以下图片：

应用范围：

一般家用空调，风冷机组、空气源热泵、冷库的风冷冷凝器等，都采用的是翅片管式冷凝器，也是小型制冷装置设计中，绕不过去必学的一个知识点。

翅片式换热器的结构如下：

从上图我们可以看出，制冷剂蒸气从上部的分配集管进入每根蛇管,在管内凝结成液体,沿蛇管下流,最后汇于下部的液体集管中,再从冷凝器排出。

此外,在盘管外加肋片,同时配以风机,使空气在风机的强制作用下横向掠过肋片盘管,加强换热效果。

主要结构：

换热翅片：铝片，与空气换热的主要部件；有很多种形式：

换热盘管：通常采用铜管，规格有φ7.92；φ9.52等等；目前主流空调厂家都在研发小管径换热管的技术。

端板：可以采用镀锌板或者不锈钢板，根据盘管的布置，冲孔。

分配集管：铜管制作，将制冷剂气体均匀分配到换热盘管；

液体集管：集合各换热盘管的制冷剂液体；汇总后从铜管送入到节流机构等。

二、换热面积计算

关于翅片式换热器的换热面积计算，通常在小型制冷装置中采用经验值的方法来做初步的换热面积试算，比如选择对数平均换热温差为10-15℃，K值根据冷凝（K值经验值：28-34）或者蒸发（K值经验值：36-42）来选定，根据换热器、温差、K值计算出翅片式换热器的面积，在通过翅片式换热器风侧面积的计算方法，计算出换热器的长度、宽度、高度等；

接着把这个初步的换热器在Amesim中建模，通过对整个制冷系统的仿真，优化翅片式换热器的设计。

为了方便大家快速入门，我们编写了一个简单的excel表格来实现上述的过程：