(完整版)盘管加热计算
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。
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
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: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0.4f 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1J—当地集热采光面上的年平均日太阳辐照量kJ/㎡Tη—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0.2 L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 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 =104~1.2×105,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
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。
储罐盘管加热换热面积
储罐盘管加热换热面积
在工业生产中,储罐盘管加热换热面积是一个重要的参数,它影响着生产效率和能源消耗。
本文将介绍储罐盘管加热换热面积的计算方法、影响因素以及如何提高换热效率。
一、储罐盘管加热换热面积的计算方法
储罐盘管加热换热面积可以通过以下公式计算:
A = Q / K
其中,A为储罐盘管加热换热面积,Q为加热量,K为传热系数。
二、影响因素
1.材质:不同材质的传热系数不同,不锈钢、铜等金属材质的传热系数较高,
而塑料、玻璃等非金属材质的传热系数较低。
2.盘管结构:盘管的弯曲半径、管径、管长等结构参数会影响传热效果,合
理的盘管结构可以提高换热效率。
3.介质流量:介质流量的大小直接影响到传热效果,流量越大,换热效率越
高。
4.温度差:传热过程中,介质进出口温度差越大,传热效率越高。
5.保温效果:储罐的保温效果越好,换热效率越高。
三、提高换热效率的方法
1.选用高传热系数的材质,如不锈钢、铜等。
2.优化盘管结构,如减小弯曲半径、增加管径、减小管长等。
3.增加介质流量,如提高泵的扬程或增加管径。
4.减小温度差,如增加冷却水或减小加热量。
5.加强保温措施,如增加保温材料或改进保温结构。
综上所述,储罐盘管加热换热面积的计算方法、影响因素和提高换热效率的方法是工业生产中需要关注的重要问题。
通过合理选择材质、优化盘管结构、增加介质流量、减小温度差和加强保温措施等方法可以提高储罐盘管的换热效率,从而降低能源消耗和提高生产效率。
盘管换热器相关计算(20201122195550)
、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 A T=600**10A3*30/(6*3600)= 3500 w盘管内流速1m/s,管内径为0.007m,0.01m,定性温度40 C定性温度50 C管径0.014m Re Re管径0.20m Re Re湍流范围:Re=10A4~*10A5物性参数:40 C饱和水参数。
黏度一*10A-6 运动黏度一*10八-6 普朗特数一导热系数一*10八2 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= ** (di)NU f 1.2* 0.023Re f0.8Pr f0.4= ** (d2) 管内对流换热系数为h i Nu f(di)其中Pr普朗特数为对流换热系数为NuNu其中为(m. C ) .传热系数U丄丄丄U h i h o —=1/+1/+1/393=h i Nu f(d2)管外对流换热系数格拉晓夫数准则为(△t=10) 3 2Gr g td / =**i0A-4*io*.oi6 3/*10A-6) 2= (d1)Gr …3 # 2g td / =**10A-4*IO* .022 3 2/*10人-6) = (d2)其中g= 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=10A4~*10A8)Nu w 0.5253i w g t20.25Pr (di)Nu w 0.525 l w3g t20.25Pr (d2)U= (di)丄丄」U h i h-=1/+1/+1/393=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mS =1m入一管材的导热系数 J/m • s • C 入=393W/mCk 。
盘管换热器相关计算-范本模板
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 ,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0.4f 8.0f f Pr 023Re .0*2.1Nu ==1。
2*0。
023*21244.310.84。
310。
4=143.4 (d1) 0.4f8.0f f 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 w Pr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅∆=να=0。
525(356781。
6*4.31)0。
盘管热水加热设计计算
5.3
63
1350.0 0.7
25.1 51.5 1350.0 0.7
7.5 61.5 1350.0 0.7
7.6 61.5 1350.0 0.7
13.4 61.5 1350.0 0.7
9.7
63
1350.0 0.7
3.1 63.5 1350.0 0.7
0.1 19.00 0.5 19.00 0.1 19.00 0.1 19.00 0.2 19.00 0.2 19.00 0.1 19.00
式 中 : C1C 2分 别 为 容 器 和 介 质 的 比 热 (K cal/ Kg ℃ )
M1 M2 分 别 为 容 器 和 介 质 的 质 量 (K g)
△T 为 所 需 温 度 和 初 始 温 度 之 差 ( ℃ )
H为 初 始 温 度 加 热 到 设 定 温 度 所 需 要 的 时 间 (h )
4.18 231.7 1.4
6 460 27 1
4.18 13.0 31.0 85 50
4.18 167.7 1.4
7 155 20 1
4.18 13.0 30.0 85 50
4.18 54.2 1.4
盘管热水加
一 、 电 加 热 器 的 设 计 计 算 , 一 般 按 以 下 三 步 进 行 :
1 、 计 算 从 初 始 温 度 在 规 定 的 时 间 内 加 热 至 设 定 温 度 的 所 需 要 的 功
2 210.0 10 210.0
2 210.0 2 210.0 4 210.0 3 210.0 1 210.0
2 0.6 1.2 14 0.6 1.2
3 0.6 1.2 3 0.6 1.2 6 0.6 1.2 4 0.6 1.2 1 0.6 1.2
加热盘管计算书
加热盘管计算书
由已知:开式集热水箱,有效容积20吨,高度2米
1.20吨水由5℃加热至55℃
由公式:Q=Cm△t
Q: 为所需热量,单位:KJ
C:水的比热容,取值:4.12KJ/kg*℃
△t:温差,单位:℃
通过计算得:Q=4120000KJ
由公式:P=Q/t
P:为加热盘管的功率,单位:KW
Q:为加热所需热量,单位:KJ
t:为盘管加热时间,取值6h,即21600s 通过计算得:P≈190KW
2.水箱内通过间接加热的加热盘管对其进行加热
由公式F=C∗P
e∗K∗△t
F:为换热盘管面积
C: 由换热量及盘管内阻力选取,由经验取1.2的余量
e:为结垢影响系数,取值0.8
K:为传热系数,取值3KW/㎡*℃
△t:为换热前后温度差,取值10℃
通过计算得:F=9.5㎡
3.盘管长度计算
我们选用DN32的管路,已知DN32管道的外径为34mm
其1m的外表面积:由计算公式S=L*C
S:为外表面积,单位㎡
L:为管道长度,单位m
C:为管道周长,单位m 通过计算得S=0.133136㎡
因此的总的换热盘管长度:L=F/S≈72m。
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)盘管加热计算
常温执异率λ0
0.046365
W/(m2·℃)
岩棉
导热系数λ
0.0496
W/(m2·℃)
罐有无伴热
无伴热
单位长度表面允许最大散热量
q=
5.0644
(W/m)
允许最大散热损失
Q=
393.8989077
W
0.094234188
kcal
Q=
339.2430784
kcal/hr
储罐内介质尿素溶液
质量浓度
压力
蒸汽
1.27
Mpa(G)
1.27Mpa(G)蒸汽
动力粘度μi
0.02032
·℃)
cp
1.27Mpa(G)蒸汽
流量
1320.56
kg/hr
加热盘管参数蒸汽
入口管直径
89
mm
入口管壁厚
4
mm
蒸汽
入口管流速
13.26
m/s
蒸汽
盘管直径
89
mm
盘管壁厚ta
4
mm
公称直径de
80
mm
蒸汽
盘管内径di
81
mm
储罐参数
储罐直径
4100
mm
储罐高度
5200
mm
储罐容积
V
69
m3
充装系数
0.7670
散热面积
A
77.77772593
m2
加热时间
3600
s
物料温度
t
20
℃
环境温度
ta
15.7
℃
平均温度
tm
17.85
℃
罐保温厚度
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。
风机盘管热量计算方法
风机盘管热量计算方法
风机盘管是一种常见的空气调节设备,其热量计算方法可以使用以下公式:
1. 供热量计算公式:Q = × V × △T × S
Q 为供热量,单位为 W(瓦);
为空气的密度系数;
V 为空气流量,单位为m³/h(立方米每小时);
△T 为空气的温度差,单位为℃;
S 为散热片面积,单位为m²(平方米)。
2. 换热量计算公式:Q = m × C × ΔT
Q 表示换热量;
m 表示空气的质量流量;
C 表示空气的比热容;
ΔT 表示空气的温度变化。
在实际应用中,需要根据具体情况进行参数的核算,并注意散热片清洁度、间距及辅助设备等因素的影响,以保证计算结果的准确性。
盘管热水加热设计计算
盘管热水加热设计计算
1、计算从初始温度在规定的时间内加热至设定温度的所需要的功率
2、计算维持介质温度不变的前提下,实际所需要的维持温度的功率
3、根据以上两种计算结果,选择加热器的型号和数量。
总功率取以上二种功率的最大值并考虑1.2系数。
公式:
1、初始加热所需要的功率KW = ( C1M1△T + C2M2△T )÷ 860/H + P/2
式中:C1C2分别为容器和介质的比热(Kcal/Kg℃)
M1M2分别为容器和介质的质量(Kg)
△T为所需温度和初始温度之差(℃)
H为初始温度加热到设定温度所需要的时间(h)
P最终温度下容器的单位时间内热散量(Kw)
2、维持介质温度抽需要的功率KW=C2M3△T/860+P
式中:M3每小时所增加的介质kg/h
1、水的比重:1000kg/m3
2、水的比热:1kcal/kg℃
3、钢的比热:0.12kcal/kg℃
4、水在70℃时的表面损失4KW/m2
5、保温层损失(在70℃时)0.032KW/m2
虑1.2系数。
:0.12kcal/kg℃。
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: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0.4f 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 C L 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/s U —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 =104~1.2×105,Pr f =0.1~120,l/d ≥60; 管内径d 为特征长度。
加热盘管计算书
加热盘管计算书
.
'. 加热盘管计算书
由已知:开式集热水箱,有效容积20吨,高度2米
1.20吨水由5℃加热至55℃
由公式:Q=Cm△t
Q: 为所需热量,单位:KJ
C:水的比热容,取值:4.12KJ/kg*℃
△t:温差,单位:℃
通过计算得:Q=4120000KJ
由公式:P=Q/t
P:为加热盘管的功率,单位:KW
Q:为加热所需热量,单位:KJ
t:为盘管加热时间,取值6h,即21600s 通过计算得:P≈190KW
2.水箱内通过间接加热的加热盘管对其进行加热
由公式
F:为换热盘管面积
C: 由换热量及盘管内阻力选取,由经验取1.2的余量
e:为结垢影响系数,取值0.8
K:为传热系数,取值3KW/㎡*℃
△t:为换热前后温度差,取值10℃
通过计算得:F=9.5㎡
3.盘管长度计算
我们选用DN32的管路,已知DN32管道的外径为34mm
其1m的外表面积:由计算公式S=L*C
S:为外表面积,单位㎡
L:为管道长度,单位m
C:为管道周长,单位m 通过计算得S=0.133136㎡
因此的总的换热盘管长度:L=F/S≈72m。
风机盘管制热流量计算公式
风机盘管制热流量计算公式在建筑空调系统中,风机盘管是一种常见的热交换设备,用于冷热水或蒸汽来回循环,实现建筑内部的热量调节。
在设计和运行风机盘管系统时,需要对其热量传递能力进行计算和评估。
其中,热量流量是一个重要的参数,它可以帮助工程师和设计师确定系统的热量负荷和性能。
本文将介绍风机盘管制热流量的计算公式及其应用。
风机盘管制热流量计算公式可以通过以下公式进行计算:Q = m c ΔT。
其中,Q代表热量流量,单位为瓦特(W)或千瓦(kW);m代表流体的质量流量,单位为千克/秒(kg/s)或千克/小时(kg/h);c代表流体的比热容,单位为焦耳/千克·摄氏度(J/kg·°C)或千焦尔/千克·摄氏度(kJ/kg·°C);ΔT代表流体的温度变化,单位为摄氏度(°C)。
风机盘管制热流量计算公式的应用可以分为以下几个步骤:1. 确定流体的质量流量m。
在风机盘管系统中,流体的质量流量是一个重要参数,它可以帮助确定系统的热量负荷和性能。
在实际工程中,流体的质量流量可以通过流量计或其他测量设备来进行测量和确定。
在没有直接测量设备的情况下,可以通过流量计算公式来进行估算和计算。
2. 确定流体的比热容c。
流体的比热容是指单位质量的流体在温度变化1摄氏度时所吸收或释放的热量。
不同流体的比热容是不同的,一般可以在物性表中查找到。
在确定流体的比热容时,需要考虑流体的种类和温度范围,以确保计算的准确性。
3. 确定流体的温度变化ΔT。
流体的温度变化是指流体在风机盘管系统中通过热交换器后的温度变化。
在实际工程中,可以通过温度传感器或其他测量设备来进行测量和确定。
在没有直接测量设备的情况下,可以通过温度差计算公式来进行估算和计算。
4. 计算热量流量Q。
根据上述步骤,可以利用风机盘管制热流量计算公式来计算热量流量Q。
在计算过程中,需要将各个参数代入公式中,并进行单位换算和计算。
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盘管内侧界膜导热系数 冷凝负荷 冷凝给热系数
管内污垢系数 管外污垢系数
盘管内侧界膜导热系数 普兰特准数 20℃尿素溶液密度 系数 假设壁温 85℃尿素溶液密度 格朗特常数
计算 壁温 计算与假设差异
管壁平均直径 管壁热阻
温度T 密度 汽化潜热
导热系数ki 动力粘度μi 流量
300 5.369
1/K
总传热系数
K
盘管加热面积
A
0.010803 92.57
(m2·h· ℃)/kcal kcal/(m2· h·℃)
17.04 m2
输入 输入 输入
输入 输入 输入 输入 输入 输入
查表SHJ10-90
查表
输入
室内和地沟 安装时风速 取0 α h=11.63+6.9 5×ω0.5
输入 输入 输入 输入 输入 查表 查表 查表
4.078904564
1131 kg/m3
0.47
0.25
85
℃
1090 kg/m3
0.000578687
607656512.1
104.87
631.84
kcal/(m·h ·℃)
123.30
kcal/(m2· h·℃)
21.65 ℃
292.5355065 %
84.94 0.00008
(m2·h· ℃)/kcal
℃ ℃ ℃ m
m/s
23.66775311 W/(m2·k)
0.046365 W/(m2·℃)
0.0496 W/(m2·℃)
无伴热 5.0644 (W/m) 393.8989077 W 0.094234188 kcal 339.2430784 kcal/hr
尿素溶液 50
1140 60028.96
20 30
334
0.037515 0.02032 1320.56
℃ kg/m3
kcal/kg
kcal/(m·h ·℃) cp kg/hr
入口管直径 入口管壁厚 入口管流速 盘管直径 盘管壁厚ta 公称直径de 盘管内径di 盘管根数 盘管流速 盘管直径Dc 盘管导热系数λ
hi г hi
ri
ro
ho Pr
ρ Co n tw ρw β Gr Nu ho
查表
输入 输入
Pa·s与 kg/m·h的 换算关系是 *3600
输入 输入 查表:Mpa(G)为表压, 查表时应+0.1MPA=绝压
查表 查表
输入 对比经验数据 输入 输入 输入 输入 输入 对比经验数据 输入 查表
查表 查表
查表 查表 查表 输入 查表
比较差异<3%,假设成立
k tw
dm rw=ts/λ
89
mm
4
mm
13.26 m/s
89
mm
4
mm
80
mm
81
mm
2
根
6.629356799 m/s
3500 mm
50
kcal/(m·h ·℃)
5189.461828 kg/(m·h)
125.59
kcal/(m·h ·℃)
0.000100 0.000300
(m2·h· ℃)/kcal (m2·h· ℃)/kcal
50%尿素溶液30℃
50%尿素溶液30℃
Q=
质量浓度 密度 质量 初始温度 终了温度 比热容
比热容
导热系数ki
50%尿素溶液30℃ 尿素溶液
动力粘度μi 升温所需的热量
4100 mm
5200 mm
69
m3
0.7670
77.77772593 m2
3600 s
20 15.7 17.85 0.04 岩棉
3
0.732
0.738
0.482
% kg/m3 kg ℃ ℃ kcal/(kg· ℃) kcal/(kg· ℃) kcal/(m·h ·℃)
2.664 kg/m·h
441212.8231 kcal
加热介质 蒸汽
压力
蒸汽 1.27
Mpa(G)
蒸汽 蒸汽 1.27Mpa(G)蒸汽 1.27Mpa(G)蒸汽 1.27Mpa(G)蒸汽 1.27Mpa(G)蒸汽 加热盘管参数 蒸汽 蒸汽 蒸汽
储罐参数
储罐直径
储罐高度
储罐容积
V
充装系数
散热面积
A
加热时间
物料温度
t
环境温度
ta
平均温度
tm
罐保温厚度
δ
保温材料
风速
ω
表面给热系数
αhห้องสมุดไป่ตู้
岩棉
常温执异率λ0
岩棉
导热系数λ
罐有无伴热
单位长度表面允许最大散热量 q=
允许最大散热损失
Q=
储罐内介质 尿素溶液 尿素溶液 尿素溶液 尿素溶液 尿素溶液
50%尿素溶液20℃