盘管换热器相关计算

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盘管换热器相关计算

盘管换热器相关计算

一、铜盘管换热器相关计算条件:600kg 水 6小时升温30℃单位时间内换热器的放热量为q q=GC ΔT=600*4.2*10^3*30/(6*3600)= 3500 w 盘管内流速1m/s ,管内径为0.007m ,0.01m , 盘管内水换热情况:定性温度40℃ 定性温度50℃ 管径0.014m Re 21244.31 Re 25179.86 管径0.20mRe 30349.01Re 35971.22湍流范围:Re=10^4~1.2*10^5 物性参数: 40℃饱和水参数。

黏度—653.3*10^-6 运动黏度—0.659 *10^-6 普朗特数—4.31 导热系数—63.5*10^2 w/(m. ℃) 求解过程:盘管内平均水温40℃为定性温度时换热铜管的外径,分别取d1=0.014m d2=0.02m 努谢尔特准则为0.4f8.0ff Pr 023Re.0*2.1Nu == 1.2*0.023*21244.310.84.310.4=143.4(d1)0.4f8.0ff Pr 023Re.0*2.1Nu == 1.2*0.023*30349.010.84.310.4=190.7(d2)管内对流换热系数为l Nu h ff i λ⋅==143.4*0.635/0.014=6503.39 (d1) lNu h ff i λ⋅==190.7*0.635/0.02=6055.63 (d2) 管外对流换热系数格拉晓夫数准则为(Δt=10)23/υβtd g Gr ∆==9.8*3.86*10^-4*10*.0163/(0.659*10^-6)2=356781.6(d1)23/υβtd g Gr ∆==9.8*3.86*10^-4*10*.0223/(0.659*10^-6)2=927492.9(d2)其中g=9.8 N/kgβ为水的膨胀系数为386*10^-6 1/K自然对流换热均为层流换热(层流范围:Gr=10^4~5.76*10^8)25.023w wPr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅∆=να=0.525(356781.6*4.31)0.25=18.48755 (d1)25.023w wPr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅∆=να=0.525(927492.9*4.31)0.25=23.47504(d2)其中Pr 普朗特数为4.31 对流换热系数为dNu m λα==18.48755*0.635/0.014=838.5422(d1)dNu m λα==23.47504*0.635/0.014=677.5749(d2)其中λ为0.635w/(m. ℃) .传热系数Uλδ++=o i h 1h 1U 1=1/6503.39+1/838.5422+1/393=0.003891 U=257.0138 (d1)λδ++=o i h 1h 1U 1=1/6055.63+1/677.5749+1/393=0.004186 U=238.9191 (d2)h i -螺旋换热器内表面传热系数 J/㎡·s ·℃ h o -螺旋换热器外表面传热系数 J/㎡·s ·℃ δ-螺旋换热器管壁厚 m δ=1mλ-管材的导热系数 J/m ·s ·℃ λ=393W/m ℃k o -分别为管外垢层热阻的倒数(当无垢层热阻时k o 为1) J/㎡·s ·℃ 自来水 k o =0.0002㎡℃/W 换热器铜管长度 dq l απ70==3500/10/257.0138/3.14/0.014=27.1(d1) A=1.53dq l απ70==3500/10/238.9191/3.14/0.022=21.2(d2) A=1.65二、集热面积的相关计算(间接系统)条件:加热600kg 水,初始水温10℃,集热平面太阳辐照量17MJ/㎡以上,温升30℃,⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅+⋅=hx hx CL R c IN AU A U F 1A A =9.5㎡ 式中IN A —间接系统集热器总面积,㎡L R U F —集热器总热损系数,W/(㎡·℃)对平板集热器,L R U F 宜取4~6W/(㎡·℃) 对真空管集热器,L R U F 宜取1~2W/(㎡·℃)取1hx U —环热器传热系数,W/(㎡·℃) hx A —换热器换热面积,㎡c A —直接系统集热器总面积,㎡ )1(J f)t t (C Q A L cd T i end w w c ηη--=w Q —日均用水量,kgw C —水的定压比热容,kJ/(kg ·℃) end t —出水箱内水的设计温度,℃i t —水的初始温度,℃f —太阳保证率,%;根据系统的使用期内的太阳辐照、系统经济以用户要求等因素综合考虑后确定,宜为30%~80% 取1T J —当地集热采光面上的年平均日太阳辐照量kJ/㎡η—集热器的年平均集热效率;根均经验值宜为0.25~0.5 取0.6 cdη—出水箱和管路的热损失率;根据经验取值宜为0.20~0.30 取L0.2结论:1)换热器入口流速在1 m/s 左右2)保证换热器内的平均温度在40℃左右3)换热器的入口压力不低于0.2 5MPa三、换热器计算 1.传热面积TU Q A ∆=(2.1.1)A — 传热面积 ㎡Q —传热量 J/sU —传热系数 J/㎡·s ·℃ ΔT -平均温度差 ℃2.平均温度差(考虑逆流情况)c1h2c2h1c1h2c2h1T T T T ln )T T ()T (T T -----=∆(2.2.1) 其中T c —冷流体温度 ℃ T h —热流体温度 ℃下标1为入口温度,下标2为出口温度 当c1h2c2h1T T T T --≤2时,可用算数平均值计算,即2)T T ()T (T c1h2c2h1-+-(2.2.2) 3.传热系数U)A A (k 11)k 1h 1()A A (h 1U 1io i o o o i o i ++++=λδη(2.3.1)h i -螺旋换热器内表面传热系数 J/㎡·s ·℃ h o -螺旋换热器外表面传热系数 J/㎡·s ·℃ δ-螺旋换热器管壁厚 mλ-管材的导热系数 J/m ·s ·℃k i ,k o -分别为管内外垢层热阻的倒数(当无垢层热阻时k i ,k o 均为1) J/㎡·s ·℃ηo -为肋面总效率(如果外表面为肋化,则ηo =1)ioA A -为换热管的外表面积与内表面积之比; 4.螺旋管内表面传热系数lNu h ff i λ⋅=(2.4.1) 其中h i —管内表面传热系数 J/㎡·h ·℃f Nu —努塞尔数f λ—流体导热系数 W/m ·K换热器设计流量为:4L/min ~14L/min , 管内为湍流时实验关联式验证范围:Re f =104~1.2×105,Pr f =0.1~120,l/d ≥60; 管内径d 为特征长度。

换热盘管换热功率计算公式

换热盘管换热功率计算公式

换热盘管换热功率计算公式换热盘管是一种常用的换热设备,用于在工业生产中进行换热操作。

换热盘管的换热功率是一个重要的参数,它可以帮助我们了解换热盘管的换热效率和性能。

在实际工程中,我们需要通过计算来得到换热盘管的换热功率,以便进行设计和操作。

换热盘管的换热功率计算公式可以通过传热学的基本原理推导得出。

换热盘管的换热功率与多个因素相关,包括换热盘管的表面积、传热系数、温度差等。

下面我们将介绍换热盘管换热功率计算公式的推导过程,以及在实际工程中的应用。

首先,我们需要了解换热盘管的换热面积。

换热盘管的换热面积可以通过几何参数计算得出,通常用于计算的几何参数包括换热盘管的长度、直径等。

换热盘管的换热面积可以表示为A,单位为平方米。

其次,我们需要了解换热盘管的传热系数。

传热系数是一个描述换热盘管换热性能的参数,它与换热盘管的材料、流体性质、流体速度等因素相关。

传热系数可以表示为h,单位为W/(m^2·K)。

最后,我们需要了解换热盘管的温度差。

温度差是指换热盘管内外流体的温度差异,它是影响换热功率的重要因素。

温度差可以表示为ΔT,单位为摄氏度。

根据传热学的基本原理,换热盘管的换热功率可以表示为:Q = A h ΔT。

其中,Q表示换热盘管的换热功率,单位为W。

A表示换热盘管的换热面积,单位为平方米。

h表示传热系数,单位为W/(m^2·K)。

ΔT表示温度差,单位为摄氏度。

通过这个换热功率计算公式,我们可以很方便地计算出换热盘管的换热功率。

在实际工程中,我们可以通过测量换热盘管的几何参数、流体性质和温度差,来得到换热盘管的换热功率。

这样可以帮助我们评估换热盘管的性能,进行设备选型和操作参数的确定。

除了上述的换热功率计算公式,我们还可以通过一些修正因子来考虑一些其他因素对换热功率的影响。

例如,对于换热盘管内外流体的传热不均匀性,我们可以引入一个修正因子来修正传热系数。

对于换热盘管的传热表面受到污垢或腐蚀的影响,我们也可以引入修正因子来修正传热系数。

盘管换热器相关计算

盘管换热器相关计算

一、铜盘管换热器相关计算条件:600kg 水 6小时升温30℃单位时间内换热器的放热量为q q=GC ΔT=600**10^3*30/(6*3600)= 3500 w 盘管内流速1m/s ,管内径为0.007m ,0.01m , 盘管内水换热情况:定性温度40℃ 定性温度50℃ 管径0.014m Re Re 管径0.20m Re Re湍流范围:Re=10^4~*10^5 物性参数:40℃饱和水参数。

黏度—*10^-6 运动黏度— *10^-6 普朗特数— 导热系数—*10^2 w/(m. ℃)求解过程:盘管内平均水温40℃为定性温度时换热铜管的外径,分别取d1=0.014m d2=0.02m 努谢尔特准则为0.4f 8.0f f Pr 023Re .0*2.1Nu ==** (d1) 0.4f8.0ff Pr 023Re.0*2.1Nu ==** (d2)管内对流换热系数为lNu h ff i λ⋅==*= (d1)lNu h ff i λ⋅==*= (d2) 管外对流换热系数格拉晓夫数准则为(Δt=10)23/υβtd g Gr ∆==**10^-4*10*.0163/*10^-6)2= (d1) 23/υβtd g Gr ∆==**10^-4*10*.0223/*10^-6)2=(d2)其中g= N/kgβ为水的膨胀系数为386*10^-6 1/K自然对流换热均为层流换热(层流范围:Gr=10^4~*10^8)25.023w wPr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅∆=να=*= (d1)25.023w wPr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅∆=να=*= (d2)其中Pr 普朗特数为 对流换热系数为dNu m λα==*= (d1) dNu m λα==*= (d2)其中λ为(m. ℃) .传热系数Uλδ++=o i h 1h 1U 1=1/+1/+1/393= U= (d1)λδ++=o i h 1h 1U 1=1/+1/+1/393=U= (d2)h i -螺旋换热器内表面传热系数 J/㎡·s ·℃ h o -螺旋换热器外表面传热系数 J/㎡·s ·℃ δ-螺旋换热器管壁厚 m δ=1mλ-管材的导热系数 J/m ·s ·℃ λ=393W/m ℃k o -分别为管外垢层热阻的倒数(当无垢层热阻时k o 为1) J/㎡·s ·℃ 自来水 k o =㎡℃/W换热器铜管长度 dq l απ70==3500/10/= (d1)A=dq l απ70==3500/10/= (d2)A=二、集热面积的相关计算(间接系统)条件:加热600kg 水,初始水温10℃,集热平面太阳辐照量17MJ/㎡以上,温升30℃,⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅+⋅=hx hx CL R c IN AU A U F 1A A =㎡式中IN A —间接系统集热器总面积,㎡L R U F —集热器总热损系数,W/(㎡·℃)对平板集热器,L R U F 宜取4~6W/(㎡·℃) 对真空管集热器,L R U F 宜取1~2W/(㎡·℃)取1hx U —环热器传热系数,W/(㎡·℃)hx A —换热器换热面积,㎡c A —直接系统集热器总面积,㎡ )1(J f)t t (C Q A L cd T i end w w c ηη--=w Q —日均用水量,kgw C —水的定压比热容,kJ/(kg ·℃) end t —出水箱内水的设计温度,℃i t —水的初始温度,℃f —太阳保证率,%;根据系统的使用期内的太阳辐照、系统经济以用户要求等因素综合考虑后确定,宜为30%~80% 取1T J —当地集热采光面上的年平均日太阳辐照量kJ/㎡cd η—集热器的年平均集热效率;根均经验值宜为~ 取L η—出水箱和管路的热损失率;根据经验取值宜为~ 取结论:1) 换热器入口流速在1 m/s 左右 2) 保证换热器内的平均温度在40℃左右 3) 换热器的入口压力不低于 5MPa三、换热器计算1.传热面积TU Q A ∆=(2.1.1)A — 传热面积 ㎡ Q —传热量 J/sU —传热系数 J/㎡·s ·℃ ΔT -平均温度差 ℃2.平均温度差(考虑逆流情况)c1h2c2h1c1h2c2h1T T T T ln )T T ()T (T T -----=∆(2.2.1) 其中T c —冷流体温度 ℃ T h —热流体温度 ℃下标1为入口温度,下标2为出口温度 当c1h2c2h1T T T T --≤2时,可用算数平均值计算,即2)T T ()T (T c1h2c2h1-+-(2.2.2)3.传热系数U)A A (k 11)k 1h 1()A A (h 1U 1io i o o o i o i ++++=λδη(2.3.1)h i -螺旋换热器内表面传热系数 J/㎡·s ·℃ h o -螺旋换热器外表面传热系数 J/㎡·s ·℃ δ-螺旋换热器管壁厚 m λ-管材的导热系数 J/m ·s ·℃k i ,k o -分别为管内外垢层热阻的倒数(当无垢层热阻时k i ,k o 均为1) J/㎡·s ·℃ ηo -为肋面总效率(如果外表面为肋化,则ηo =1)ioA A -为换热管的外表面积与内表面积之比; 4.螺旋管内表面传热系数lNu h ff i λ⋅=(2.4.1) 其中h i —管内表面传热系数 J/㎡·h ·℃f Nu —努塞尔数f λ—流体导热系数 W/m ·K换热器设计流量为:4L/min ~14L/min ,管内为湍流时实验关联式验证范围:Re f =104~×105,Pr f =~120,l/d ≥60; 管内径d 为特征长度。

盘管换热器相关计算

盘管换热器相关计算

一、铜盘管换热器相关计算条件:600kg 水 6小时升温30℃ 单位时间换热器的放热量为q q=GC ΔT=600*4.2*10^3*30/(6*3600)= 3500w 盘管流速1m/s ,管径为0.007m ,0.01m ,物性参数:40℃饱和水参数。

黏度—653.3*10^-6运动黏度—0.659*10^-6 普朗特数—4.31 导热系数—63.5*10^2 w/(m.℃)求解过程:盘管平均水温40℃为定性温度时换热铜管的外径,分别取d1=0.014m d2=0.02m 努尔特准那么为0.4f 8.0f f Pr 023Re .0*2.1Nu ==1.2*0.023*21244.310.84.310.4=143.4 〔d1〕 0.4f8.0ff Pr 023Re.0*2.1Nu ==1.2*0.023*30349.010.84.310.4=190.7 〔d2〕管对流换热系数为l Nu h ff i λ⋅==143.4*0.635/0.014=6503.39 〔d1〕 lNu h ff i λ⋅==190.7*0.635/0.02=6055.63 〔d2〕 管外对流换热系数格拉晓夫数准那么为〔Δt=10〕23/υβtd g Gr ∆==9.8*3.86*10^-4*10*.0163/(0.659*10^-6)2=356781.6 〔d1〕 23/υβtd g Gr ∆==9.8*3.86*10^-4*10*.0223/(0.659*10^-6)2=927492.9〔d2〕其中g=9.8 N/kgβ为水的膨胀系数为386*10^-6 1/K自然对流换热均为层流换热〔层流围:Gr=10^4~5.76*10^8〕25.023w wPr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅∆=να=0.525(356781.6*4.31)0.25=18.48755 〔d1〕25.023w wPr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅∆=να=0.525(927492.9*4.31)0.25=23.47504 〔d2〕其中Pr 普朗特数为4.31 对流换热系数为dNu m λα==18.48755*0.635/0.014=838.5422 〔d1〕 dNu m λα==23.47504*0.635/0.014=677.5749 〔d2〕其中λ为0.635w/(m.℃) .传热系数Uλδ++=o i h 1h 1U 1=1/6503.39+1/838.5422+1/393=0.003891 U=257.0138 〔d1〕λδ++=o i h 1h 1U 1=1/6055.63+1/677.5749+1/393=0.004186 U=238.9191 〔d2〕h i -螺旋换热器外表传热系数 J/㎡·s ·℃ h o -螺旋换热器外外表传热系数 J/㎡·s ·℃ δ-螺旋换热器管壁厚 m δ=1mλ-管材的导热系数 J/m ·s ·℃λ=393W/m ℃k o -分别为管外垢层热阻的倒数〔当无垢层热阻时k o 为1〕 J/㎡·s ·℃自来水 k o =0.0002㎡℃/W换热器铜管长度 dq l απ70==3500/10/257.0138/3.14/0.014=27.1 〔d1〕A=1.53dq l απ70==3500/10/238.9191/3.14/0.022=21.2 〔d2〕A=1.65二、集热面积的相关计算〔间接系统〕条件:加热600kg 水,初始水温10℃,集热平面太阳辐照量17MJ/㎡以上,温升30℃,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅+⋅=hx hx CL R c IN AU A U F 1A A =9.5㎡式中IN A —间接系统集热器总面积,㎡L R U F —集热器总热损系数,W/〔㎡·℃〕对平板集热器,L R U F 宜取4~6W/〔㎡·℃〕 对真空管集热器,L R U F 宜取1~2W/〔㎡·℃〕取1hx U —环热器传热系数,W/〔㎡·℃〕 hx A —换热器换热面积,㎡c A —直接系统集热器总面积,㎡ )1(J f)t t (C Q A L cd T i end w w c ηη--=w Q —日均用水量,kgw C —水的定压比热容,kJ/〔kg ·℃〕 end t —出水箱水的设计温度,℃i t —水的初始温度,℃f —太阳保证率,%;根据系统的使用期的太阳辐照、系统经济以用户要求等因素综合考虑后确定,宜为30%~80%取1T J —当地集热采光面上的年平均日太阳辐照量kJ/㎡cd η—集热器的年平均集热效率;根均经历值宜为0.25~0.5取0.6L η—出水箱和管路的热损失率;根据经历取值宜为0.20~0.30取0.2结论:1) 换热器入口流速在1m/s 左右2) 保证换热器的平均温度在40℃左右 3) 换热器的入口压力不低于0.2 5MPa三、换热器计算1.传热面积TU Q A ∆=(2.1.1)A — 传热面积 ㎡ Q —传热量 J/sU —传热系数 J/㎡·s ·℃ ΔT -平均温度差 ℃2.平均温度差〔考虑逆流情况〕c1h2c2h1c1h2c2h1T T T T ln )T T ()T (T T -----=∆〔2.2.1〕 其中T c —冷流体温度 ℃ T h —热流体温度 ℃下标1为入口温度,下标2为出口温度 当c1h2c2h1T T T T --≤2时,可用算数平均值计算,即2)T T ()T (T c1h2c2h1-+-〔2.2.2〕3.传热系数U)A A (k 11)k 1h 1()A A (h 1U 1io i o o o i o i ++++=λδη〔2.3.1〕h i -螺旋换热器外表传热系数 J/㎡·s ·℃h o -螺旋换热器外外表传热系数 J/㎡·s ·℃ δ-螺旋换热器管壁厚 mλ-管材的导热系数 J/m ·s ·℃k i ,k o -分别为管外垢层热阻的倒数〔当无垢层热阻时k i ,k o 均为1〕 J/㎡·s ·℃ ηo -为肋面总效率〔如果外外表为肋化,那么ηo =1〕ioA A -为换热管的外外表积与外表积之比; 4.螺旋管外表传热系数lNu h ff i λ⋅=〔2.4.1〕 其中h i —管外表传热系数 J/㎡·h ·℃f Nu —努塞尔数f λ—流体导热系数 W/m ·K换热器设计流量为:4L/min ~14L/min ,管为湍流时实验关联式验证围:Re f =104~1.2×105,Pr f =0.1~120,l/d ≥60; 管径d 为特征长度。

换热器换热面积计算表

换热器换热面积计算表

换热器换热面积计算表copper3/8h:25.4w:22152.4请输入红色字体排数=2(排)L=716.00(mm )每英寸P 片、片数=13.00(片)H=609.6(mm )孔高1英寸=25.40(mm )盘管数=124总片数P=L /25.4*P 片1. 总片数P=716.0025.4013.00366(片)812.8孔数=H /25.4482. 孔数=609.6025.4024(个)每片面积A=H *22-孔数*(9.52/2)2*3.143. 每片面积A=609.6022.002422.6576 3.1411703.72326(mm 2)每片间隔=25.40/P 片4. 每片间隔=25.4013.00 1.95(mm )1排有几片=L / 每排间隔5. 1排有几片=716.00 1.95366(片)1排总翅片面积=序号5*序号36. 1排总翅片面积=36611703.724288907.72(mm 2)总翅片面积=序号6* 排数7. 总翅片面积=4288907.7228577815.44(mm 2)单根铜管面积= 3.14*9.52*L8. 单根铜管面积= 3.149.52716.0021403.2448(mm 2)1排铜管数=H /25.49. 1排铜管数=609.6025.4024(mm 2)铜管总面积=序号8序号9*排数10. 铜管总面积=21403.2424 2.001027355.75(mm 2)单盘管面积=序号7+序号10最终结果盘管总面积=单盘管面积*盘管数18.1830(m 2)单盘管面积=17155630.891027355.7518182986.6418.18303/8"热交器换热面积计算1英寸=25.4mm L :热交长度W :热交宽度(m 2)H :热交高度。

盘管换热器换热系数

盘管换热器换热系数

盘管换热器换热系数1. 引言1.1 引言盘管换热器是一种常用的换热设备,其换热系数是评价其换热效率的重要指标之一。

换热系数是指在单位时间内,单位面积内传热量与温度差之比,是描述换热器传热性能的一个重要参数。

在工程实践中,正确地计算和调节盘管换热器的换热系数,可以提高换热效率,节约能源,减少成本,保证设备安全运行。

本文将围绕盘管换热器换热系数展开讨论,从定义、影响因素、计算方法、调节方法以及应用领域等方面进行深入分析。

希望通过本文的阐述,读者能够更加全面地了解盘管换热器换热系数的重要性和影响因素,掌握正确的计算和调节方法,更好地应用于实际工程中。

换热器在现代工业生产中扮演了至关重要的角色,其性能的优劣直接影响到工艺的效率和产品的质量。

深入研究盘管换热器的换热系数,对于工程技术人员和相关领域的研究者来说具有重要意义。

通过不断的学习和实践,我们可以更好地利用盘管换热器的性能优势,推动工业生产的持续发展。

2. 正文2.1 盘管换热器换热系数的定义盘管换热器换热系数是指在盘管换热器中,单位时间内从一个流体传递给另一个流体的热量与传热面积和温度差的比值。

换热系数的大小直接影响到换热器的换热效率,是评价换热效果的重要参数之一。

在盘管换热器中,热量传递主要通过液体或气体流过管内外壁表面来实现,而换热系数的大小受到多种因素的影响。

这些因素包括流体性质、流动状态、管道布局等,都会对换热系数产生影响。

换热系数的计算方法一般可以通过实验数据处理、理论分析、数值模拟等手段得到。

对于盘管换热器来说,一般采用平均传热系数来计算,并考虑传热面积、传热过程中的阻力等因素。

为了提高盘管换热器的换热效率,可以采取一些调节方法,比如改变流体速度、增加传热面积、优化管道布局等。

这些方法可以有效地提高换热系数,从而达到节能减排、提高换热效率的目的。

盘管换热器换热系数的应用领域非常广泛,包括化工、电力、冶金、航空航天等领域。

通过合理设计和优化,可以实现盘管换热器在不同领域的高效应用,为工业生产提供可靠的换热解决方案。

螺旋盘管换热器计算1

螺旋盘管换热器计算1

热系数计算
计算结果
0.0043
hi0 (kcal / h m2oC)
0.0063
26840
Q (m2 ) U * tc
do(m)
L/N(m) De(m)
0.0063 0.605
0.0110
μ (Kg/m.h)
K (kcal / h mc)
2.88 0.532
Npr 5.40
cal / h m2oC)
1.46
0.999
hi (kcal / h m2oC) DH(m)
hic (kcal / h
2.537
36474
0.1926
Ra (kcal / h mc) x(m) 0.00015
1/U 0.001
U (kcal / h m2oC)
0.000595157
1680
tlm (0C) 49.7
计算结果
5363
26840
14
0.00015
确定传热 面积
对数平均 温差公式
tlm
[(管入 壳入) (管出 - 壳出)] ln([ (管管入出- 壳壳出入))]
对数平均 温差计算
管入T1(°C)
管出T2(°C) 壳入t1(°C) 壳出t2(°C)
计算结果
100
50
20
21.75
盘管所需
圈数
N
盘管所需
hi 0
Ke
Rt Ra
D(m) 0.0043
总传热系 数计算公
1 U
1 h0
1 hi 0
x Ke
Rt
Ra

总传热系 数计算
h0(kcal/ h m2oC)
hi0 (kcal / h m2oC) Ke (kcal / h mc) Ri (kcal / h mc) Ra (kcal / h m

盘管换热器相关计算

盘管换热器相关计算

、铜盘管换热器相关计算条件:600kg水6小时升温30 C 单位时间内换热器的放热量为qq=GC △ T=600*4.2*10A3*30/(6*3600)= 3500 w盘管内流速1m/s,管内径为 0.007m, 0.01m ,盘管内水换热情况:湍流范围:Re=10A4~1.2*10A5物性参数:40 C饱和水参数。

黏度一653.3*10A-6 运动黏度一0.659 *10八-6 普朗特数一4.31 导热系数—63.5*1QA2 w/(m. C)求解过程:盘管内平均水温 40 C为定性温度时换热铜管的外径,分别取 d1=0.014m d2=0.02m努谢尔特准则为NU f ^1.2* 0.023Re f0.8Pr f0.4 = 1.2*0.023*21244.31 0.84.310.4=143.4 (d1)NU f ^1.2* 0.023Re f0.8Pr f0.4 = 1.2*0.023*30349.01 0.84.310.4=190.7 (d2) 管内对流换热系数为, Nu f%h j f__L=143.4*0.635/0.014=6503.39 (d1)lu Nu f 如h j f--- =190.7*0.635/0.02=6055.63 (d2)管外对流换热系数格拉晓夫数准则为(A t=10)Gr n g::td3/ 2 =9.8*3.86*10A-4*10*.016 3/(0.659*10A-6) 2=356781.6 (d1)Gr :td3/ 2 =9.8*3.86*10A-4*10*.022 其中 g=9.8 N/kg:为水的膨胀系数为 386*10A-6 1/K 3 2/(0.659*10A-6) =927492.9 (d2)A=1.65自然对流换热均为层流换热 Nu w =0.525Nu w = 0.525其中Pr 普朗特数为4.31 对流换热系数为(层流范围:0.25Pr0.25Pr JGr=10A 4~5.76*10A8 )0 25=0.525(356781.6*4.31) ' =18.48755 =0.525(927492.9*4.31) °.25=23.47504=18.48755*0.635/0.014=838.5422 =23.47504*0.635/0.014=677.5749 (di)(d2)(d1)(d2)其中■为 0.635w/(m. C ).传热系数U1 1 16-- = --- + ----=1/6503.39+1/838.5422+1/393=0.003891U h i h oU=257.0138(d1)1 1 1d- + -=1/6055.63+1/677.5749+1/393=0.004186U h i h o扎h i —螺旋换热器内表面传热系数 J/ m 2s -°C h o —螺旋换热器外表面传热系数 J/ m 2s C8—螺旋换热器管壁厚m3=1m入—管材的导热系数 J/m s C Q393W/m C k o —分别为管外垢层热阻的倒数(当无垢层热阻时 k o 为1)J/ m s C 自来水me /Wk o =0.0002换热器铜管长度lq=3500/10/257.0138/3.14/0.014=27.170:「:d(d1)A=1.5370:二d=3500/10/238.9191/3.14/0.022=21.2(d2)U= 238.9191(d2)、集热面积的相关计算(间接系统)条件:加热600kg水,初始水温10C,集热平面太阳辐照量17MJ/怦以上,温升30C,A2 卜^^ [=9.5” 式中A IN —间接系统集热器总面积,怦F R U L —集热器总热损系数, W/ (m「C)对平板集热器,F R U L宜取4〜6 W/(m「C)对真空管集热器,F R U L宜取1〜2 W/(m「c)取1U hx —环热器传热系数,W/(m「c)A hx —换热器换热面积,mA c—直接系统集热器总面积,m 人。

盘管换热器相关计算

盘管换热器相关计算

一、铜盘管换热器相关计算条件:600kg 水6小时升温30℃ 单位时间内换热器的放热量为qq=GC ΔT=600*4.2*10^3*30/(6*3600)=3500w盘管内流速1m/s ,管内径为0.007m ,0.01m ,23/υβtd g Gr ∆==9.8*3.86*10^-4*10*.0223/(0.659*10^-6)2=927492.9(d2)其中g=9.8N/kgβ为水的膨胀系数为386*10^-61/K自然对流换热均为层流换热(层流范围:Gr=10^4~5.76*10^8)25.023w w Pr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅∆=να=0.525(356781.6*4.31)0.25=18.48755(d1)25.023w w Pr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅∆=να=0.525(927492.9*4.31)0.25=23.47504(d2)其中Pr 普朗特数为4.31对流换热系数为dNu m λα==18.48755*0.635/0.014=838.5422(d1) d Nu m λα==23.47504*0.635/0.014=677.5749(d2).U 1U=U 1U=h i h o δλk o l =条件:加热600kg 水,初始水温10℃,集热平面太阳辐照量17MJ /㎡以上,温升30℃,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅+⋅=hx hx C L R c IN A U A U F 1A A =9.5㎡ 式中 IN A —间接系统集热器总面积,㎡L R U F —集热器总热损系数,W/(㎡·℃)对平板集热器,L R U F 宜取4~6W/(㎡·℃)对真空管集热器,L R U F 宜取1~2W/(㎡·℃)取1hx U —环热器传热系数,W/(㎡·℃)hx A —换热器换热面积,㎡c A —直接系统集热器总面积,㎡ )1(J f )t t (C Q A L cd T i end w w c ηη--=w Q w C end t i t f 宜为30%~80%取T J cd ηL η结论:1) 2) 3)三、换热器计算1.传热面积TU Q A ∆=(2.1.1) A — 传热面积㎡Q —传热量J/sU —传热系数J /㎡·s ·℃ΔT -平均温度差℃2.平均温度差(考虑逆流情况)i4.螺旋管内表面传热系数lNu h f f i λ⋅=(2.4.1) 其中h i —管内表面传热系数J /㎡·h ·℃f Nu —努塞尔数f λ—流体导热系数W/m ·K 换热器设计流量为:4L/min ~14L/min ,管内为湍流时实验关联式验证范围:Re f =104~1.2×105,Pr f =0.1~120,l/d ≥60;管内径d 为特征长度。

盘管换热器相关计算

盘管换热器相关计算

一、铜盘管换热器相关计算条件:600kg水6小时升温30 C 单位时间内换热器的放热量为qq=GC △ T=600*4.2*10A3*30/(6*3600)= 3500 w盘管内流速1m/s,管内径为0.007m, 0.01m ,盘管内水换热情况:湍流范围:Re=10A4~1.2*10A5物性参数:40 C饱和水参数。

黏度一653.3*10A-6 运动黏度一0.659 *10八-6 普朗特数一4.31 导热系数—63.5*1QA2 w/(m. C)求解过程:盘管内平均水温40 C为定性温度时换热铜管的外径,分别取d1=0.014m d2=0.02m努谢尔特准则为NU f 1.2* 0.023Re f0.8Pr f0.4= 1.2*0.023*21244.31 0.84.310.4=143.4 (d1)NU f 1.2* 0.023Re f 0.8Pr f0.4= 1.2*0.023*30349.01 0.84.310.4=190.7 (d2)管内对流换热系数为, Nu f fh j fL =143.4*0.635/0.014=6503.39 (d1)u Nu f fh j f---- =190.7*0.635/0.02=6055.63 (d2)管外对流换热系数格拉晓夫数准则为(A t=10)3 2Gr g td / =9.8*3.86*10A-4*10*.016 3/(0.659*10A-6) 2=356781.6 (d1)Gr g td3/ 2 =9.8*3.86*10A-4*10*.022 3/(0.659*10人-6) 2=927492.9 (d2) 其中g=9.8 N/kg 为水的膨胀系数为386*10A-6 1/K自然对流换热均为层流换热(层流范围:Gr=10A 4~5.76*10A 8 )Nu=18.48755*0.635/0.014=838.5422 Nu=23.47504*0.635/0.014=677.5749 (d1)(d2)其中 为 0.635w/(m. C ) .传热系数Uh o— =1/6503.39+1/838.5422+1/393=0.003891U=257.0138(d1)1 丄」 U h i h-=1/6055.63+1/677.5749+1/393=0.004186U= 238.9191(d2)h i —螺旋换热器内表面传热系数 J/ m 2 s C h o —螺旋换热器外表面传热系数J/ m 2 s C 8—螺旋换热器管壁厚m 3=1m入—管材的导热系数 J/m s CQ393W/m Ck o —分别为管外垢层热阻的倒数(当无垢层热阻时k o 为1) J/ m s C 自来水mC /Wk o =0.0002换热器铜管长度lq=3500/10/257.0138/3.14/0.014=27.170 d(d1)A=1.53q 70=3500/10/238.9191/3.14/0.022=21.2 d(d2)A=1.65其中Pr 普朗特数为4.31 对流换热系数为Nu 0.525l w 3g t20.25Pr =0.525(356781.6*4.31) 0.25=18.48755(di )Nu w0.525l w 3g t20.25Pr =0.525(927492.9*4.31) °.25=23.47504(d2)集热面积的相关计算(间接系统)式中A IN —间接系统集热器总面积,Q w —日均用水量,kgt end —出水箱内水的设计温度, t i —水的初始温度,cf —太阳保证率,%根据系统的使用期内的太阳辐照、系统经济以用户要求等因素综合考 虑后确定,宜为 30%- 80%取1J T —当地集热采光面上的年平均日太阳辐照量kJ/ mcd —集热器的年平均集热效率;根均经验值宜为0.25〜0.5 取0.6 L—出水箱和管路的热损失率;根据经验取值宜为0.20〜0.30 取0.2结论:1) 换热器入口流速在1 m/s 左右 2) 保证换热器内的平均温度在 40 C 左右 3) 换热器的入口压力不低于0.2 5MPa条件: 加热600kg 水,初始水温10C ,集热平面太阳辐照量17MJ/怦以上,温升30C,AINF RU LA CA c 1U hx A hx= 9.5 m 2F R U L —集热器总热损系数,w/(m 「c )对平板集热器, F R U L 宜取4〜6 w/(m ・c ) 对真空管集热器,F R U L 宜取1〜2 W/(m ・c )U hx —环热器传热系数,W/(m ・c )A hx —换热器换热面积,m,2A c —直接系统集热器总面积,A cQ w C w ( t end t i )fJ T cd (1 L )C w —水的定压比热容,kJ/(kg •C)三、换热器计算1•传热面积(2.1.1) A —传热面积 Q —传热量△T —平均温度差 C 2•平均温度差(考虑逆流情况)T(T h1 T C 2)(Th2 T C1)T h1T C 2 InT h2T C 1(2.2.1) 其中T C —冷流体温度C T h —热流体温度C下标1为入口温度,下标 2为出口温度 当Th1T C 2三2时,可用算数平均值计算,即T h2T C 1(T h1 T C 2)(Th2T c1)2(222) 3•传热系数Um 2J/sJ/ m s ;c U —传热系数k o(2.3.1)h i —螺旋换热器内表面传热系数 J/ m 2 s C h o —螺旋换热器外表面传热系数J/ m 2 s C3-螺旋换热器管壁厚m入一管材的导热系数 J/m s Ck i ,k o —分别为管内外垢层热阻的倒数(当无垢层热阻时k i ,k o 均为1)J/ m s Cn —为肋面总效率(如果外表面为肋化,则n= 1)A i-为换热管的外表面积与内表面积之比;o4•螺旋管内表面传热系数NU f fh il(2.4.1) 其中h i —管内表面传热系数J m 2 h -°CNU f —努塞尔数f —流体导热系数W/mK换热器设计流量为: 4L/min 〜14L/min , 管内为湍流时实验关联式验证范围: Re f = 104〜1.2X 105,Pr f = 0.1〜120, l/d > 60;管内径d 为特征长度。

(完整版)螺旋盘管换热器计算2

(完整版)螺旋盘管换热器计算2

D*u*
管内雷诺 数计算
D(m)
(kg / m3)
μ(Kg/m.h) M(Kg/h)
计算结果
0.0043
977.8
1.476
420
盘形管传 热系数公
hi jH (K / D)NP1/r3

盘形管传 热系数计 jH

计算结果
200
K (kcal / h mc) 0.576
计算总传 热系数
111 x
1.476
0.999
hi (kcal/ h m2oC) DH(m)
hic (kcal / h
2.560
36649
0.1926
Ra (kcal/ h mc) x(m) 0.00015
1/U 0.001
U (kcal / h m2oC)
0.000656408
1523
tlm (0C) 49.7
tc (0C)
Q(kcal/h)=M*Cp*( 管入-管出)
49.2
20979
A Q (m2 ) U * tc 0.280
d* 2 *1.257)* N 0
p(m)
do(m)
Vf / N
0.00945
0.0063
0.0001
μ (Kg/m.h)
NRe
3.6
15542
盘形管的壳 程当量直径公式
De De
4V f
计算结果
4034
26969
14
0.00015
确定传热 面积
对数平均 温差公式
tlm
[(管入 壳入) (管出 - 壳出)] ln([ (管管入出- 壳壳出入))]
对数平均 温差计算

盘管换热器相关计算

盘管换热器相关计算

一、铜盘管换热器相关计算条件:600kg水6小时升温30℃ 单位时间内换热器得放热量为qq=GCΔT=600*4.2*10^3*30/(6*3600)= 3500w盘管内流速1m/s,管内径为0。

007m,0.01m,湍流范围:Re=10^4~1、2*10^5物性参数:40℃饱与水参数。

黏度—653、3*10^—6运动黏度—0。

659 *10^-6 普朗特数—4。

31 导热系数—63。

5*10^2 w/(m、℃)求解过程:盘管内平均水温40℃为定性温度时换热铜管得外径,分别取d1=0。

014m d2=0.02m努谢尔特准则为=1、2*0。

023*21244.310。

84。

310。

4=143.4 (d1)=1、2*0、023*30349、010。

84、310、4=190。

7(d2)管内对流换热系数为=143。

4*0.635/0、014=6503。

39(d1)=190。

7*0。

635/0.02=6055、63 (d2)管外对流换热系数格拉晓夫数准则为(Δt=10)=9、8*3、86*10^-4*10*、0163/(0.659*10^-6)2=356781.6(d1)=9、8*3。

86*10^-4*10*。

0223/(0、659*10^-6)2=927492。

9(d2)其中g=9、8N/kg为水得膨胀系数为386*10^—61/K自然对流换热均为层流换热(层流范围:Gr=10^4~5.76*10^8)=0.525(356781、6*4、31)0。

25=18、48755 (d1)=0、525(927492.9*4、31)0。

25=23、47504 (d2)其中Pr普朗特数为4。

31对流换热系数为=18.48755*0。

635/0、014=838、5422 (d1)=23。

47504*0、635/0.014=677、5749 (d2)其中为0.635w/(m、℃)、传热系数U=1/6503。

39+1/838.5422+1/393=0。

盘管换热器相关计算

盘管换热器相关计算

一、铜盘管换热器相关计算条件:600kg水6小时升温30℃?单位时间内换热器的放热量为qq=GCΔT=600*4.2*10^3*30/(6*3600)= 3500 w盘管内流速1m/s,管内径为0.007m,0.01m,盘管内水换热情况:Re=10^4~1.2*10^5 湍流范围:物性参数:40℃饱和水参数。

黏度—653.3*10^-6 运动黏度—0.659 *10^-6 普朗特数—4.31 导热系数—63.5*10^2 w/(m. ) ℃求解过程:盘管内平均水温40℃为定性温度时换热铜管的外径,分别取d1=0.014m d2=0.02m努谢尔特准则为0.80.40.80.4Pr023Re*0..Nu?12=143.4 (d1)=1.2*0.023*21244.31 4.31fff0.4.800.40.8Pr023Re*0.?Nu1.2 d2)=1.2*0.023*30349.014.31(=190.7 fff管内对流换热系数为??Nu ff?h)d1 (=143.4*0.635/0.014=6503.39i l??Nu ff h?)(d2 =190.7*0.635/0.02=6055.63 i l管外对流换热系数格拉晓夫数准则为(Δt=10)3232??/?gGr?td)(=9.8*3.86*10^-4*10*.016d1/(0.659*10^-6)=356781.63232??/Gr?g?td)d2=9.8*3.86*10^-4*10*.022/(0.659*10^-6)(=927492.9其中g=9.8 N/kg?为水的膨胀系数为386*10^-6 1/K1 / 6自然对流换热均为层流换热(层流范围:Gr=10^4~5.76*10^8)0.253???t?lg??w0.25Pr??Nu0.525d1)=18.48755 (=0.525(356781.6*4.31)??w2???0.253???t?gl??w0.25Nu525Pr??0.)(d2=23.47504 =0.525(927492.9*4.31) ??w2???其中Pr普朗特数为4.31对流换热系数为?Nu m??)(d1 =18.48755*0.635/0.014=838.5422 d?Nu m??)d2 (=23.47504*0.635/0.014=677.5749 d?为0.635w/(m. ℃) 其中.传热系数U?111???=1/6503.39+1/838.5422+1/393=0.003891?hhU oi U= d1)(257.0138?111???=1/6055.63+1/677.5749+1/393=0.004186?hUh oi U= )d2(238.9191h-螺旋换热器内表面传热系数J/㎡·s·℃i h-螺旋换热器外表面传热系数J/㎡·s·℃o δ-螺旋换热器管壁厚m δ=1mλ-管材的导热系数J/m·s·℃λ=393W/m℃k-分别为管外垢层热阻的倒数(当无垢层热阻时k为1)J/㎡·s·℃自来水k=0.0002ooo㎡℃/Wq?l=3500/10/257.0138/3.14/0.014=27.1 (d1)换热器铜管长度??d70A=1.53q?l)d2 =3500/10/238.9191/3.14/0.022=21.2 (??d70A=1.652 / 6二、集热面积的相关计算(间接系统)条件:加热600kg水,初始水温10℃,集热平面太阳辐照量17MJ/㎡以上,温升30℃, ??AU?F CRL????1A?A㎡5=9.??cIN AU???hxhx式中A—间接系统集热器总面积,㎡IN FU—集热器总热损系数,W/(㎡·℃)LR FU宜取4~6对平板集热器,W/(㎡·℃)LR FU宜取1~2W/(㎡·℃)对真空管集热器,取1LR U —环热器传热系数,W/(㎡·℃)hx A—换热器换热面积,㎡hx QC(t?t)f iwwend?AA—直接系统集热器总面积,㎡cc??)?(J1LTcd Q kg—日均用水量,w C—水的定压比热容,·℃)kJ/(kg w t—出水箱内水的设计温度,℃end t—水的初始温度,℃i f—太阳保证率,%;根据系统的使用期内的太阳辐照、系统经济以用户要求等因素综合考虑后确定,宜为30%~80% 取1J—当地集热采光面上的年平均日太阳辐照量kJ/㎡T?—集热器的年平均集热效率;根均经验值宜为0.25~0.5 取0.6cd?—出水箱和管路的热损失率;根据经验取值宜为0.20~0.30 取0.2L结论:1)换热器入口流速在1 m/s 左右2)保证换热器内的平均温度在40℃左右3)换热器的入口压力不低于0.2 5MPa3 / 6三、换热器计算1.传热面积Q?A U?T(2.1.1)A—传热面积㎡Q—传热量J/sU—传热系数J/㎡·s·℃ΔT-平均温度差℃2.平均温度差(考虑逆流情况)(T?T)?(T?T)c1h2h1c2??T TT?c2h1lnTT?c1h2)(2.2.1 其中冷流体温度℃—T c℃—热流体温度T h为出口温度为入口温度,下标2下标1T?T c2h1 2当时,可用算数平均值计算,即≤?TT c1h2)T)?(T?T?(T c1c2h2h12(2.2.2)U3.传热系数?AA111111oo)?)?()?(??(??AUhAkkh ioiiooi)(2.3.1 s㎡-螺旋换热器内表面传热系数h J/··℃i℃s㎡J -螺旋换热器外表面传热系数h /··o m δ-螺旋换热器管壁厚/m J·℃·s-管材的导热系数λ℃·s·1均为),kk-分别为管内外垢层热阻的倒数(当无垢层热阻时,k㎡k/J oiioη=)η-为肋面总效率(如果外表面为肋化,则1oo A o-为换热管的外表面积与内表面积之比;A i4 / 64.螺旋管内表面传热系数??Nu ff?h i l(2.4.1)其中—管内表面传热系数J/㎡·h·℃h i Nu—努塞尔数f?—流体导热系数W/m·K f换热器设计流量为:4L/min~14L/min,管内为湍流时45~1.2×10,Pr=0.1~120=10,l/d≥60; 管内径d为特征长度。

盘管换热器相关计算

盘管换热器相关计算

一、铜盘管换热器相关计算条件:600kg 水 6小时升温30℃ 单位时间内换热器的放热量为q q=GC ΔT=600*4.2*10^3*30/(6*3600)= 3500 w 盘管内流速1m/s ,管内径为0.007m ,0.01m ,盘管内水换热情况:定性温度40℃定性温度50℃管径0.014m Re 21244.31Re 25179.86管径0.20mRe 30349.01Re 35971.22湍流范围:Re=10^4~1.2*10^5物性参数:40℃饱和水参数。

黏度—653.3*10^-6 运动黏度—0.659 *10^-6 普朗特数—4.31 导热系数—63.5*10^2 w/(m. ℃)求解过程:盘管内平均水温40℃为定性温度时换热铜管的外径,分别取d1=0.014m d2=0.02m努谢尔特准则为=1.2*0.023*21244.310.84.310.4=143.4 (d1)0.4f 8.0f f Pr 023Re .0*2.1Nu ==1.2*0.023*30349.010.84.310.4=190.7(d2)0.4f8.0f f Pr 023Re .0*2.1Nu =管内对流换热系数为=143.4*0.635/0.014=6503.39 (d1)l Nu h ff i λ⋅==190.7*0.635/0.02=6055.63 (d2)lNu h ff i λ⋅=管外对流换热系数格拉晓夫数准则为(Δt=10)=9.8*3.86*10^-4*10*.0163/(0.659*10^-6)2=356781.6 (d1)23/υβtd g Gr ∆==9.8*3.86*10^-4*10*.0223/(0.659*10^-6)2=927492.9(d2)23/υβtd g Gr ∆=其中g=9.8 N/kg为水的膨胀系数为386*10^-6 1/Kβ自然对流换热均为层流换热(层流范围:Gr=10^4~5.76*10^8)=0.525(356781.6*4.31)0.25=18.48755 (d1)25.023w w Pr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅∆=να=0.525(927492.9*4.31)0.25=23.47504 (d2)25.023w w Pr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅∆=να其中Pr 普朗特数为4.31对流换热系数为=18.48755*0.635/0.014=838.5422 (d1)dNu m λα==23.47504*0.635/0.014=677.5749 (d2)dNu m λα=其中为0.635w/(m. ℃)λ.传热系数U=1/6503.39+1/838.5422+1/393=0.003891λδ++=o i h 1h 1U 1U=257.0138(d1)=1/6055.63+1/677.5749+1/393=0.004186λδ++=o i h 1h 1U 1 U=238.9191(d2)h i -螺旋换热器内表面传热系数 J /㎡·s ·℃h o -螺旋换热器外表面传热系数 J /㎡·s ·℃δ-螺旋换热器管壁厚 m δ=1mλ-管材的导热系数 J /m ·s ·℃ λ=393W/m ℃k o -分别为管外垢层热阻的倒数(当无垢层热阻时k o 为1) J /㎡·s ·℃ 自来水k o =0.0002㎡℃/W换热器铜管长度 =3500/10/257.0138/3.14/0.014=27.1 (d1)dq l απ70=A=1.53=3500/10/238.9191/3.14/0.022=21.2 (d2)dq l απ70=A=1.65二、集热面积的相关计算(间接系统)条件:加热600kg 水,初始水温10℃,集热平面太阳辐照量17MJ /㎡以上,温升30℃,=9.5㎡ ⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅+⋅=hx hx CL R c IN AU A U F 1A A 式中—间接系统集热器总面积,㎡IN A —集热器总热损系数,W/(㎡·℃)L R U F 对平板集热器,宜取4~6W/(㎡·℃)L R U F 对真空管集热器,宜取1~2W/(㎡·℃)取1L R U F —环热器传热系数,W/(㎡·℃)hx U —换热器换热面积,㎡hx A —直接系统集热器总面积,㎡ c A )1(J f )t t (C Q A L cd T i end w w c ηη--=—日均用水量,kgw Q —水的定压比热容,kJ/(kg·℃)w C —出水箱内水的设计温度,℃end t —水的初始温度,℃i t —太阳保证率,%;根据系统的使用期内的太阳辐照、系统经济以用户要求等因素综合考f 虑后确定,宜为30%~80% 取1—当地集热采光面上的年平均日太阳辐照量kJ/㎡T J —集热器的年平均集热效率;根均经验值宜为0.25~0.5 取0.6cd η—出水箱和管路的热损失率;根据经验取值宜为0.20~0.30 取0.2L η结论:1)换热器入口流速在1 m/s 左右2)保证换热器内的平均温度在40℃左右3)换热器的入口压力不低于0.2 5MPa三、换热器计算1.传热面积TU QA ∆=(2.1.1)A—传热面积 ㎡Q—传热量 J/sU—传热系数 J /㎡·s ·℃ΔT -平均温度差 ℃2.平均温度差(考虑逆流情况)c1h2c2h1c1h2c2h1T T T T ln)T T ()T (T T -----=∆(2.2.1)其中T c —冷流体温度 ℃T h —热流体温度 ℃下标1为入口温度,下标2为出口温度当≤2时,可用算数平均值计算,即c1h2c2h1T T T T --2)T T ()T (T c1h2c2h1-+-(2.2.2)3.传热系数U)A A(k 11)k 1h 1(A A (h 1U 1io i o o o i o i ++++=λδη(2.3.1)h i -螺旋换热器内表面传热系数 J /㎡·s ·℃h o -螺旋换热器外表面传热系数 J /㎡·s ·℃δ-螺旋换热器管壁厚 m λ-管材的导热系数 J /m ·s ·℃k i ,k o -分别为管内外垢层热阻的倒数(当无垢层热阻时k i ,k o 均为1) J /㎡·s ·℃ηo -为肋面总效率(如果外表面为肋化,则ηo =1)-为换热管的外表面积与内表面积之比;ioA A4.螺旋管内表面传热系数lNu h ff i λ⋅=(2.4.1)其中h i —管内表面传热系数 J /㎡·h ·℃—努塞尔数f Nu —流体导热系数 W/m ·Kf λ换热器设计流量为:4L/min ~14L/min ,管内为湍流时实验关联式验证范围:Re f =104~1.2×105,Pr f =0.1~120,l/d≥60; 管内径d 为特征长度。

不锈钢换热盘管面积计算

不锈钢换热盘管面积计算

母亲节给妈妈买花的英语作文A Floral Expression of Love for Mom on Mother's Day.Amidst the chorus of birdsong and the fragrant embrace of spring, Mother's Day emerges as a day to celebrate the extraordinary bond between mothers and their children. It is a day to express gratitude for their unwavering love, their tireless sacrifices, and their immeasurable contributions to our lives. Words often fall short in conveying the depth of our appreciation, but the vibrant tapestry of nature offers a poignant language through which we can convey our heartfelt sentiments.Flowers, with their delicate petals and captivating hues, have long been recognized as symbols of love, admiration, and gratitude. Their ephemeral beauty mirrors the fleeting nature of time, reminding us to cherish every moment we have with our beloved mothers. As we embark on the annual pilgrimage to select the perfect bouquet for our matriarchs, let us delve into the enchanting world offlowers and their profound meanings, seeking inspirationfor the perfect floral tribute.Roses: The Timeless Symbol of Love.Roses, with their velvety petals and intoxicating fragrance, are the quintessential emblems of love and adoration. Their rich history spans centuries, captivating the hearts of poets, artists, and lovers alike. Red roses, the traditional choice for expressing romantic affection, can also convey the deep, abiding love between a mother and her child. Pink roses, with their softer hue, represent gratitude and appreciation, making them an ideal choice for Mother's Day. White roses, symbols of purity and innocence, evoke the unconditional love and devotion that mothers have for their children.Lilies: A Radiant Expression of Grace and Beauty.Lilies, with their regal bearing and elegant blooms, embody grace, beauty, and purity. Their trumpet-shaped flowers come in a myriad of colors, each with its ownunique meaning. White lilies, with their pristine petals, symbolize innocence and majesty, while pink lilies convey love, admiration, and gratitude. Yellow lilies exude a cheerful and uplifting energy, perfect for expressing happiness and joy.Carnations: A Testament to Affection and Gratitude.Carnations, with their ruffled petals and vibrant hues, are beloved for their versatility and affordability. Pink carnations represent gratitude and love, making them a charming choice for Mother's Day. Red carnations symbolize admiration and respect, while white carnations conveypurity and innocence. Yellow carnations exude warmth and friendship, a reminder of the unbreakable bond between mother and child.Tulips: A Symbol of Joy and Happiness.Tulips, with their cheerful blooms and vibrant colors, herald the arrival of spring and bring a touch of joy to any occasion. Pink tulips symbolize love and affection,while yellow tulips convey happiness and optimism. Red tulips represent passion and admiration, making them a striking choice for expressing the deep love and appreciation we have for our mothers.Orchids: A Tribute to Beauty and Elegance.Orchids, with their exotic blooms and intricate patterns, exude an aura of elegance and sophistication. Pink orchids represent love, beauty, and femininity, while white orchids symbolize purity and innocence. Yellow orchids convey friendship and happiness, making them a unique and thoughtful choice for Mother's Day.As we gather our floral offerings, let us not only consider their aesthetic appeal but also their symbolic meanings. Each bloom carries a message of love, gratitude, and admiration, a heartfelt tribute to the women who have shaped our lives with their unwavering love and support.In addition to traditional bouquets, consider creating a living arrangement for your mother. Plant a rose bush ora pot of lilies in her garden, a lasting reminder of your love that will bring joy for years to come. Dried flower arrangements can also be a thoughtful and enduring gift, preserving the beauty of nature and your heartfelt sentiments.No matter the form you choose, let your floral gift be a tangible expression of the love and gratitude you hold for your mother. As she gazes upon the vibrant blooms, let her know that she is cherished and celebrated, not just on Mother's Day but every day of the year.。

盘管的换热效率_概述说明以及解释

盘管的换热效率_概述说明以及解释

盘管的换热效率概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在热交换领域中,盘管是一种常用的换热器件。

它利用管道内流体的流动与外部环境的接触,通过传导、对流和辐射进行热量交换。

盘管的换热效率作为衡量其性能优劣的重要指标之一,对于工业生产和能源利用具有重要意义。

本文旨在系统地介绍盘管的换热效率,并探讨影响盘管换热效率的因素以及提高其换热效率的方法。

同时,本文还将通过实验与数据分析,验证结论并深入分析结果,以进一步加深对盘管换热性能的认识。

1.2 文章结构本文共分为五个主要部分。

首先是引言部分,在这里我们将向读者介绍文章所要探讨的问题以及整体内容安排。

然后是第二部分,详细介绍了盘管的换热原理,并列举了影响其效率的因素。

随后,在第三部分中我们将描述设计与搭建实验平台的步骤,并进行数据收集和分析解释。

第四部分将展示盘管在工业中广泛应用的案例,并进行具体的分析和评估。

最后,在第五部分中我们将总结本文所得出的结论,并展望盘管换热未来的发展趋势。

1.3 目的本文的目标是全面了解盘管的换热效率,包括其原理、影响因素和提高方法。

通过实验与数据分析,深入探讨盘管的性能及其在工业中应用的情况,并对未来发展趋势进行预测。

通过本文内容的阐述,读者将获得对盘管换热效率有初步认识并了解如何优化和改善其性能。

请注意:由于使用技术限制,我无法提供完整文章内容。

以上是“1. 引言”部分摘要,请根据需要进行修改或扩充。

2. 盘管的换热效率2.1 盘管换热原理盘管是一种常用于热交换设备中的关键部件,用于实现流体之间的热量传递。

其基本原理是通过在盘管内外分别流动不同介质的液体或气体,使得热量从一个介质传递到另一个介质中。

在这个过程中,盘管内外的介质通过壁面进行传热,并形成温度差,实现了换热效果。

2.2 影响盘管换热效率的因素盘管的换热效率受到多种因素的影响。

首先,盘管材料和结构对换热效率有重要影响。

例如,选择导热性能良好、耐腐蚀性强的金属材料作为盘管材料可以提高换热效率;而合理设计盘管结构,如增加受热面积、改善流体流动状态等都能促进更有效的传热。

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一、铜盘管换热器相关计算条件:600kg 水 6小时升温30℃ 单位时间内换热器的放热量为q q=GC ΔT=600*4.2*10^3*30/(6*3600)= 3500 w 盘管内流速1m/s ,管内径为0.007m ,0.01m ,物性参数:40℃饱和水参数。

黏度—653.3*10^-6 运动黏度—0.659 *10^-6 普朗特数—4.31 导热系数—63.5*10^2 w/(m. ℃) 求解过程:盘管内平均水温40℃为定性温度时换热铜管的外径,分别取d1=0.014m d2=0.02m 努谢尔特准则为0.4f 8.0f f Pr 023Re .0*2.1Nu ==1.2*0.023*21244.310.84.310.4=143.4 (d1) 0.4f8.0ff Pr 023Re.0*2.1Nu ==1.2*0.023*30349.010.84.310.4=190.7 (d2)管内对流换热系数为l Nu h ff i λ⋅==143.4*0.635/0.014=6503.39 (d1) lNu h ff i λ⋅==190.7*0.635/0.02=6055.63 (d2) 管外对流换热系数格拉晓夫数准则为(Δt=10)23/υβtd g Gr ∆==9.8*3.86*10^-4*10*.0163/(0.659*10^-6)2=356781.6 (d1) 23/υβtd g Gr ∆==9.8*3.86*10^-4*10*.0223/(0.659*10^-6)2=927492.9(d2)其中g=9.8 N/kgβ为水的膨胀系数为386*10^-6 1/K自然对流换热均为层流换热(层流范围:Gr=10^4~5.76*10^8)25.023w wPr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅∆=να=0.525(356781.6*4.31)0.25=18.48755 (d1)25.023w wPr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅∆=να=0.525(927492.9*4.31)0.25=23.47504 (d2)其中Pr 普朗特数为4.31对流换热系数为dNu m λα==18.48755*0.635/0.014=838.5422 (d1) dNu m λα==23.47504*0.635/0.014=677.5749 (d2) 其中λ为0.635w/(m. ℃) .传热系数Uλδ++=o i h 1h 1U 1=1/6503.39+1/838.5422+1/393=0.003891 U=257.0138 (d1)λδ++=o i h 1h 1U 1=1/6055.63+1/677.5749+1/393=0.004186 U=238.9191 (d2) h i -螺旋换热器内表面传热系数 J/㎡·s ·℃ h o -螺旋换热器外表面传热系数 J/㎡·s ·℃ δ-螺旋换热器管壁厚 m δ=1mλ-管材的导热系数 J/m ·s ·℃ λ=393W/m ℃ k o -分别为管外垢层热阻的倒数(当无垢层热阻时k o 为1) J/㎡·s ·℃ 自来水 k o =0.0002㎡℃/W换热器铜管长度 dq l απ70==3500/10/257.0138/3.14/0.014=27.1 (d1)A=1.53dq l απ70==3500/10/238.9191/3.14/0.022=21.2 (d2)A=1.65二、集热面积的相关计算(间接系统)条件:加热600kg 水,初始水温10℃,集热平面太阳辐照量17MJ/㎡以上,温升30℃,⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅+⋅=hx hx CL R c IN AU A U F 1A A =9.5㎡ 式中IN A —间接系统集热器总面积,㎡L R U F —集热器总热损系数,W/(㎡·℃)对平板集热器,L R U F 宜取4~6W/(㎡·℃) 对真空管集热器,L R U F 宜取1~2W/(㎡·℃)取1hx U —环热器传热系数,W/(㎡·℃) hx A —换热器换热面积,㎡c A —直接系统集热器总面积,㎡ )1(J f)t t (C Q A L cd T i end w w c ηη--=w Q —日均用水量,kgw C —水的定压比热容,kJ/(kg ·℃) end t —出水箱内水的设计温度,℃i t —水的初始温度,℃f —太阳保证率,%;根据系统的使用期内的太阳辐照、系统经济以用户要求等因素综合考虑后确定,宜为30%~80% 取1T J —当地集热采光面上的年平均日太阳辐照量kJ/㎡cd η—集热器的年平均集热效率;根均经验值宜为0.25~0.5 取0.6L η—出水箱和管路的热损失率;根据经验取值宜为0.20~0.30 取0.2 结论:1) 换热器入口流速在1 m/s 左右2) 保证换热器内的平均温度在40℃左右 3) 换热器的入口压力不低于0.2 5MPa三、换热器计算1.传热面积TU QA ∆=(2.1.1) A — 传热面积 ㎡ Q —传热量 J/sU —传热系数 J/㎡·s ·℃ ΔT -平均温度差 ℃2.平均温度差(考虑逆流情况)c1h2c2h1c1h2c2h1T T T T ln)T T ()T (T T -----=∆(2.2.1) 其中T c —冷流体温度 ℃ T h —热流体温度 ℃下标1为入口温度,下标2为出口温度 当c1h2c2h1T T T T --≤2时,可用算数平均值计算,即2)T T ()T (T c1h2c2h1-+-(2.2.2) 3.传热系数U)A A(k 11)k 1h 1()A A (h 1U 1io i o o o i o i ++++=λδη (2.3.1)h i -螺旋换热器内表面传热系数 J/㎡·s ·℃ h o -螺旋换热器外表面传热系数 J/㎡·s ·℃ δ-螺旋换热器管壁厚 mλ-管材的导热系数 J/m ·s ·℃k i ,k o -分别为管内外垢层热阻的倒数(当无垢层热阻时k i ,k o 均为1) J/㎡·s ·℃ ηo -为肋面总效率(如果外表面为肋化,则ηo =1)ioA A -为换热管的外表面积与内表面积之比; 4.螺旋管内表面传热系数lNu h ff i λ⋅=(2.4.1)其中h i —管内表面传热系数 J/㎡·h ·℃f Nu —努塞尔数f λ—流体导热系数 W/m ·K换热器设计流量为:4L/min ~14L/min , 管内为湍流时实验关联式验证范围:Re f =104~1.2×105,Pr f =0.1~120,l/d ≥60; 管内径d 为特征长度。

采用迪图斯-贝尔特公式:nf 8.0ff Pr 023Re.0Nu =(2.4.2)加热流体时n =0.4,冷却流体时n =0.3 Re f -雷诺数 u ·l/ν u -流体流速 m/s l -管径 mν-流体运动黏度 ㎡/sPr f -普朗特数 Cp ·μ/λ=ν/a螺旋管内流体在向前运动过程中连续的改变方向,因此会在横截面上引起二次环流而强化换热。

流体在螺旋管内的对流换热的计算工程上一般算出平均Nu 数后再乘以一个螺旋管修正系数c r 。

推荐:对于气体 Rd1.771cr +=对于液体 3R d 10.31cr ⎪⎭⎫⎝⎛+=以上内容仅适用于Pr>0.6的气体或液体,d 是螺旋管的内经,R 是螺旋圈的半径 管内层流时,推荐采用齐德-泰特公式来计算长为l 的管道平均Nu 数14.0w f 3/1f f d /l Re 86.1Nu ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫⎝⎛=ηη(2.4.3)此式的定性温度为流体平均温度t f(但w η按壁温计算),特长长度为管径。

实验验证范围: Re f =104~1.2×105,Pr f =0.48~16700,w f ηη=0.0044~9.75,14.0w f3/1f d /l Re ⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛ηη≥25.螺旋管外表面传热系数(自然对流换热情况) 格拉晓夫数 23Tgl G r να∆=(2.5.1)螺旋管外表面传热系数 lNu h λ⋅=(2.5.2) 其中h -螺旋管外表面传热系数 J/㎡·s ·K Nu -螺旋管外表面努塞尔数λ-螺旋管外流体导热系数 W/m ·K l -螺旋管外径 m努塞尔数 25.023w w Pr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅∆=να(2.5.3) 其中ρ-螺旋管外流体密度 kg/m 3α-螺旋管外流体膨胀系数 K -1 g -重力加速度 kg/sΔt -流体和管壁间的温度差 KPr -流体的普朗特数 Cp ·ρ·ν/λ Cp -流体的比热 J/kg ·K ν-流体运动黏度 ㎡/s。

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