蒸汽换热器的选型计算
容积式、半容积式换热器选型计算
计算公式:G=(1.1-1.2)3600Qh/(C(tmc-tmz))
计算公式:F=1000CrQh/(ε kΔ tj)(汽-水系数2617;水-水系数1454) 1.6、热媒与热水温差计算 名称 代码 单位 数值 热媒初始温度 tmc ℃ 95.00 热媒终止温度 热水终止温度 热水初始温度 tmz ℃ 75.00 tz ℃ 50.00 tc ℃ 5.00 57.50 (换热)温差 Δ tj
计算公式:Q2)3600Qh/(im-in) 1.4-2、热媒耗量计算(热水) 名称 代码 单位 数值 热媒水初始温度 热媒水终止温度 tmc ℃ 95.00 tmz ℃ 75.00 1.5、水加热器加热面积计算 名称 代码 单位 数值 传热系数 ε W/m²*℃ 1454.00 热效率系数 k 0.7-0.9 0.80 57.50 (换热)温差 Δ tj 热损系数 Cr 1.1-1.2 1.15 水加热器加热面积 F m² 24.00 1.1-1.2 1.15 热损系数 热媒耗量 G Kg/h 69016.39
容积式、半容积式换热器选型计算 1.1、耗热量计算 名称 设计小时热水用量 热水终止温度 热水初始温度 代码 单位 数值 Q L/h 26673.00 tz ℃ 50.00 tc ℃ 5.00 1.2、贮热量计算 名称 代码 单位 数值 贮热时间 T S(秒) 60.00 分钟需要换算 30.00 计算公式:Qc=QhT 1.3、贮水容积计算 名称 代码 单位 数值 水的密度 p 1000Kg/m³ 1000.00 计算公式:Ve=Qc/(Cp(tz-tc)) 1.4-1、热媒耗量计算(蒸汽) 名称 代码 单位 数值 蒸汽热焓 im KJ/Kg 2725.50 蒸汽冷凝水热焓 in KJ/Kg 251.22 in=C*tmz 冷凝水温度 60.00 1.1-1.2 1.15 热损系数 蒸汽耗量 G Kg/h 2335.80 设计小时耗热量 Ve m³ 13.34 设计小时耗热量 Qc KJ 2512796.65 水的比热容 C KJ/(Kg.℃) 4.187 设计小时耗热量 Qh KW 1396.00
蒸汽热水换热器计算
换热器部分计算管程介质为热水进口温度 (℃) Tt1=110(给定)出口温度 (℃) Tt2=120(给定)工作压力(MPa) Pt =1.0(给定)平均温度 (℃) Tt =115(计算)流体的比定压热容Cp(KJ/(kg.℃))=4.2358(查表)流量(t/h) Q =50(给定)流体密度(kg/m3)ρ=1000(查表)所需热量(KJ/h)=2117900(计算)壳程进口温度 (℃) Ts1=158.5(给定)蒸发潜热(KJ/kg)Rs1=2087.43出口温度 (℃) Ts2=115(给定)蒸发潜热(KJ/kg)Rs2=2216.6工作压力(MPa) Pt =0.5(给定)平均温度 (℃) Ts =136.75(计算)流体的比定压热容Cp1(KJ/(kg.℃)=4.2781(查表)158.5℃降为115℃1.温差放出热量(KJ/(kg))为186.10115℃129.17158.5(℃) 饱和蒸汽密度(kg/m3)ρ1 3.144(查表)115.0(℃) 饱和蒸汽密度(kg/m3)ρ20.9647(查表)1立方饱和蒸汽从158.5℃降为115.0放出潜热(KJ/(m3))所需要水蒸汽量为(m3/h)435.845088(计算)饱和蒸汽流速(m/s)15(查表)壳程进出口管径(mm)101.373458(计算)取壳程进出口管径DN 1004673.20介质为饱和蒸汽 2.密度变化放出热量(KJ/(kg))工厂预处理系统供热方案设计计算每1千克饱和水蒸汽从吸收热量(KJ/(kg)每1千克饱和水蒸汽换热管外径(mm )25(给定)换热管内径(mm )20(给定)换热管长度(mm )6000(给定)换热管数量180(给定)换热器管程程数2(给定)换热管换热面积(m2)84.8230002换热管内介质流速(m/s)0.49146811总传热系数K 计算流体的导热系数 λ(W/(m.℃))0.683流体主体粘度(Pa.s)μ0.00024313管内强制湍流传热ai 283.014896流体的导热系数 λ(W/(m.℃))0.684壳程流体介质平均温度下密度(kg/m3)ρ1.7895壳程流体介质平均温度下流体主体粘度(Pa.s)μ 2.02E-04壳程流体介质在管壁温度下流体粘度(Pa.s)μw 2.21E-04管外强制湍流传热ao 71.2633298换热管选用材料20管换热管传热系数51.8(查表)总传热系数 K=15.1910132低粘度流体在管内强制湍流传热低粘度流体在管外强制湍流传热流体的有效平均温16.4117511差(℃)换热面积(m2) F=8495.00787(查表)(查表)。
蒸汽换热器的选型计算
蒸汽换热器的选型计算
1.确定工艺参数:首先需要明确工艺流体的性质和参数,包括蒸汽的
流量、温度和压力,以及被加热介质(如水、油等)的流量、温度和压力。
2.确定热负荷:根据工艺参数,计算蒸汽与被加热介质之间的热负荷,即单位时间内传递的热量。
热负荷通常使用功率单位表示,如千瓦(kW)。
3.确定换热系数:根据蒸汽和被加热介质的性质,确定蒸汽换热器的
换热系数。
换热系数是蒸汽换热器设计的重要参数,可以通过经验公式或
理论计算得到。
4.选择换热器型号:根据热负荷和换热系数,选择合适的蒸汽换热器
型号。
一般来说,蒸汽换热器可以分为壳管式、板式和管式等几种类型,
每种类型有不同的优缺点,需要根据具体情况进行选择。
5.计算换热面积:根据热负荷和换热系数,计算蒸汽换热器所需的换
热面积。
换热面积是换热器设计的关键参数,它决定了换热器的尺寸和热
效率。
6.设计换热器尺寸:根据换热面积计算结果,确定蒸汽换热器的尺寸。
换热器尺寸包括换热面积、管道/板片的数量和布置方式等。
7.考虑额外因素:除了上述基本步骤外,还需要考虑一些额外的因素,如换热器的材质、维护和清洁方式、压降限制等。
需要注意的是,蒸汽换热器的选型计算是一个复杂的过程,需要考虑
多个因素并进行详细的计算和分析。
对于一些复杂的工艺流程,可能需要
采用模拟计算或实验验证的方法来进行选型。
最后,选择合适的蒸汽换热器是确保工艺过程正常运行和提高能源利用率的重要环节,应根据实际情况和专业知识进行综合分析和决策。
换热器的选型和设计指南全
换热器的选型和设计指南全
1.温度和压力要求:在进行换热器选型和设计之前,需要明确设备所
需的温度和压力要求。
根据这些要求,可以选择合适的材料和换热器类型。
2.热交换面积计算:根据需要传递的热量和温度差,可以计算得到所
需的热交换面积。
热交换面积的计算是选择换热器类型和尺寸的基础。
3.材料选择:换热器的材料选择要考虑到介质的化学性质、腐蚀性以
及温度和压力要求。
常用的材料包括不锈钢、铜合金、钛合金等。
4.流体流动方式:流体可以采用并行流、逆流或交叉流方式通过换热器。
在选择流体流动方式时,需要考虑换热效率和压降等因素。
5.清洁程度要求:根据介质的清洁程度,可以选择适当的换热器类型。
尽量选择结构简单、易于清洁的换热器,以保证长期稳定的换热效果。
6.管束和散热面积:根据热量传递的需要,可以选择合适的管束形式
和散热面积。
管束的选择要考虑到介质的流速和传热系数等因素。
7.防堵塞设计:在换热器设计中要考虑到防止堵塞的问题。
可以采用
增加管道直径、添加过滤装置等措施来减少堵塞的风险。
8.设备布局和管道设计:在进行换热器的设计时,需要考虑到设备的
布局和管道的连接。
合理布局可以减少管道阻力和热量损失。
9.热媒选择:热媒的选择要根据介质的性质以及工艺流程的要求来进行。
常用的热媒有水、蒸汽、有机液体等。
10.清洗和维护考虑:在进行换热器设计时,要考虑到清洗和维护的
便捷性。
合理的设计可以降低维护成本和停机时间。
蒸汽换热器的传热系数
蒸汽换热器的传热系数蒸汽换热器是一种常见的用于传递热能的设备,广泛应用于工业生产和能源系统中。
传热系数是衡量换热器传递热能效率的重要指标之一,具体取决于换热器的设计和性能,以及流体的流动性质等。
本文将介绍蒸汽换热器的传热系数的相关参考内容。
蒸汽换热器的传热系数可以通过理论计算、实验测量或经验公式估算等方法得到。
下面是一些常见的参考内容:1. 理论计算:蒸汽换热器的传热系数可以通过热传导、对流传热和辐射传热的计算得到。
其中热传导传热系数可以通过材料的导热性质和换热器的结构参数来计算。
对流传热系数可以通过根据流体的流动性质和换热器的几何形状而得到。
辐射传热系数可以通过表面温度和辐射特性来计算。
这些计算方法可以通过热传导方程、对流传热方程和辐射传热方程来实现。
2. 实验测量:实验方法是蒸汽换热器传热系数研究中常用的一种方法。
通过在实际设备中进行实验,可以直接测量到换热器的传热系数。
常见的实验方法包括热平衡法、综合法、套管法等。
热平衡法是通过测量流体的流量、温度和压力等参数来确定传热系数。
综合法是将换热器作为整体来测量传热系数,通常使用表面平均温度和表面总换热系数来进行计算。
套管法是在换热器内外分别设置热电偶,通过测量内外壁面温度差和传热面积来计算传热系数。
3. 经验公式:经验公式是基于实验结果得出的总结性公式。
对于某些特定情况下的蒸汽换热器,已经建立了一些常用的经验公式来估算传热系数。
例如,Dittus-Boelter公式适用于平均温度差较小的情况下的单相流体传热,Gnielinski公式适用于多相流体传热,Kandlikar公式适用于二相流体传热等。
这些经验公式可以根据换热器的特性和流体的流动性质来选择和应用。
4. 相关文献:在蒸汽换热器的传热系数研究中,一些学术期刊和会议论文提供了许多相关的研究成果和实验数据。
这些文献可以提供不同情况下的传热系数参考值,以及不同方法和模型的比较和评价。
例如,International Journal of Heat and Mass Transfer、Journal of Heat Transfer等学术期刊经常发表关于换热器传热系数的研究论文。
蒸汽换热器选择及蒸汽耗量计算
蒸汽换热器选择及蒸汽耗量计算常州市诺迪干燥设备有限公司蒸汽换热器选择及蒸汽耗量计算这里说的蒸汽换热器,通常指的是管壳式换热器或板式换热器。
用于空间加热(无论使用蒸汽还是水)的管壳式换热器通常称为非储存式加热器。
蒸汽换热器使用中,用kW来表示蒸汽换热器的额定功率,可以根据此功率来计算蒸汽耗量。
但是,蒸汽换热器(尤其是管壳式换热器)的参数要比实际需要的大得多。
一、蒸汽换热器的选择。
在商住楼热水加热系统进行热负荷的计算时,要考虑安全系数。
由于非储存式换热器通常根据标准口径范围选择,所以要选择比设计参数大。
在选择板式换热器时,如果蒸汽换热器是钎焊或全焊接式的,通常都是选择其标准系列的产品。
但是,对垫片式的板式换热器来说,其大小的选择会灵活得多,它的板片可以根据需要的换热面增加或减少。
在很多情况下,板式换热器选型偏大仅仅是因为要降低二次侧流体压降。
在实际应用中,负荷可以根据进出的温度和泵的容量来计算。
需要指出的是,制造商提供的泵的容量通常指的特定压头下达到的,而在实际中,泵的实际压力可能与之有一定区别。
二、蒸汽换热器的蒸汽耗量计算:管壳式蒸汽换热器和板式换热器是典型的流动型换热应用,当选择蒸汽换热器的时候,如果启动很少或到达满负荷输出的时间不太重要的时候,启动负荷可以忽略。
蒸汽换热器通常根据运行的满负荷来选型,并留一部分安全系数。
常州市诺迪干燥设备有限公司这些类型的应用中很少计算热损失,因为这些损失与运行的满负荷相比非常小。
管壳式换热器通常有保温以防止热损失,并防止可能对人体产生伤害。
板式换热器一般结构紧凑,暴露在空气中的换热面积很小。
蒸汽换热器是以空气作为一种介质,与另一种介质进行热交换的的设备,通常用于气体与液体;蒸汽;导热油等介质的热交换。
蒸汽换热器一般都需要加装翅片,用翅片的目的是减小管内外传热系数的差异,在单位体积内得到更好的传热效果。
蒸汽换热器按翅片形式分类;有绕片式;焊片式;轧片式;串片式等多种。
蒸汽热水换热器计算
蒸汽热水换热器计算
首先,确定蒸汽热水换热器的需求,包括水的流量、进口和出口温度的要求等。
这些参数通常由使用者提供。
其次,通过热力学计算确定蒸汽的热量。
蒸汽的热量可以根据蒸汽的压力和温度来计算,这些数据可以在蒸汽表中查找。
计算公式为
Q=m*(h2-h1),其中Q表示蒸汽的热量,m表示蒸汽的质量,h1和h2表示蒸汽的焓值(具体数值可根据蒸汽表查找)。
然后,根据水的流量和进口出口温度的要求,计算水的热量。
水的热量计算公式为Q=m*Cp*(T2-T1),其中Q表示水的热量,m表示水的质量,Cp表示水的比热容,T1和T2表示水的温度。
接下来,根据换热器的热效率确定蒸汽和水之间的热量传递。
热效率通过计算蒸汽和水之间的热量传递率与蒸汽的总热量之比来确定。
热效率计算公式为η=Q/Qs,其中η表示热效率,Q表示蒸汽和水之间的热量传递,Qs表示蒸汽的总热量。
最后,根据计算结果,确定换热器的尺寸和设计参数。
根据水的流量和蒸汽的热量传递量,可以确定换热器的表面积和传热系数。
根据进口和出口的温度要求,可以确定流体的平均温度差。
换热器的尺寸可以根据传热面积、平均温度差和传热系数来确定。
需要注意的是,蒸汽热水换热器的计算涉及到众多参数和因素,如设备的材料选择、流体的压力损失、管壳热阻等。
在实际应用中,可能需要更加复杂和精确的计算方法。
因此,在实际工程中应该结合具体情况使用适当的计算方法和工具。
总之,蒸汽热水换热器的计算是一个复杂的过程,需要考虑多个参数
和因素。
正确的计算可以帮助提高热能的回收和利用效率,减少能源消耗。
换热器计算书
a、管内传热膜系数计算:
其中:
g
0.023 g dg
Re0.8 Pr 0.4
Re diu0
则:
g 732.05
b、烟气横向冲刷管束时,管外传热膜系数 对于顺列管束
其中
y
0.2C s C Z
Re 0.65 Pr 0.33 y de
Re diu0 =2712
则: c、管壁热阻
y 27.87
Rw
b j
其中:b=0.0035,λj=40 则:
Rw=0.0001
d、管外污垢热阻:0.003 e、管内污垢热阻:0.00176 f、总体传热系数
K
1/( 1 k
Rw d0 dm
Rj
1 g
d0 ) =25.49w/(m2.K) dn
e、换热面积计算 取换热系数=25 w/(m2.K)
换热面积
Qnj=(259.08-160)×4.467=442.23 由于过热蒸汽部分放热较少,在此忽略不计。
则按换热效率 0.95 计算,则蒸汽流量为:
Vs=3106Kg/h
三、换热面积计算: 根据上述设定,烟气换热按如下两部分进行: 1、凝结水换热 1) 平均传热温差:
tm
t1 t2 ln( t1 )
t2
烟气加热器计算书
一、基础数据 1、烟气侧数据: 入口烟气流量:57333 Nm3/h 入口烟气温度:70℃ 出口烟气温度:>130℃,按 131℃选取 2、蒸汽侧数据: 蒸汽入口温度:278.8℃ 蒸汽入口压力:4.6Mpa 蒸汽流量:待定 Kg/h 凝结水出口温度:160℃(设定) 3、烟气物性参数 烟气平均温度=(131+70/2=100.5 定性温度下,烟气平均比热:1.195KJ/Kg 定性温度下,烟气平均导热系数:λ=0.031344 定性温度下,烟气普朗特系数:Pr=0.7 定性温度下,烟气比重:1.174Kg/m³ 4、蒸汽物性参数 蒸汽入口压力:4.6Mpa 下, 入口压力下蒸汽相变温度:259.08℃ 入口压力下蒸汽汽化潜热:1662KJ/Kg 入口压力下蒸汽密度:23.73Kg/m³ 入口压力下蒸汽导热系数:0.0518w/(m.c) 入口压力下蒸汽普朗特系数:Pr=1.4 入口压力下蒸汽比热:4.047KJ/Kg 5、凝结水物性参数 凝结水平均比热:4.647 凝结水平均导热系数:0.64 w/(m.c) 凝结水平均普朗特系数:Pr=0.98 二、蒸汽流量计算 换热过程按三个部分组成: 1、过热蒸汽换热部分。 2、饱和蒸汽的相变换热部分。 3、凝结水换热部分。 按热平衡方程
蒸汽供热换热站主要参数计算一例
蒸汽供热换热站主要参数计算一例
首先,计算蒸汽流量。
蒸汽流量的计算通常根据建筑物的供热负荷来确定。
假设建筑物的供热负荷为1000 kW,蒸汽的标准焓为2750 kJ/kg,那么蒸汽流量Q可以通过下式计算得到:
Q = 1000 kW / (2750 kJ/kg) = 0.36 kg/s
接下来,计算换热面积。
换热面积的计算需要知道蒸汽在换热站中的进出口温度差、换热器的传热系数和传热面积。
假设蒸汽的进口温度为200°C,出口温度为150°C,传热器的传热系数为800W/(m²·K),传热面积为1000m²,那么换热面积A可以通过下式计算得到:
A=(Q*1000)/(ΔT*U)=(0.36*1000)/((200-150)*800)=0.09m²
最后,计算温差。
温差的计算需要知道蒸汽的进口温度和出口温度。
假设蒸汽的进口温度为200°C,出口温度为150°C,那么温差ΔT可以通过下式计算得到:
ΔT=200-150=50°C
综上所述,蒸汽供热换热站的主要参数计算结果为:蒸汽流量Q为0.36 kg/s,换热面积A为0.09 m²,温差ΔT为50°C。
这些参数的准确计算对于蒸汽供热换热站的设计和运行非常重要,可以确保供热效果和系统的稳定性。
换热器换热面积选型计算方法
二、确定物性数据
1.定性温度
对于粘度低的流体,其定性温度可取流体进出口温度的平 均值。所以, 壳程流体的定性温度为: 管程流体的定性温度为: 2.物性参数
1 4 04 0 T 9 0 C 2
2 04 0 t 3 0 C 2
定性温度下,管程流体(井水)、壳程流体(植物油)有关 物性参数由《主要物性参数表》得出。
换热器课程设计
第三节 换热器计算方法
换热器:在不同温度的流体间传递热能的装置
称为换热器。 在化工、石油、动力、制冷、食品等行业中 广泛使用各种换热器,且它们是上述行业的通用 设备,占有十分重要的地位。
1、热力设计 根据使用单位提出的基本要求,合理地选择运 行参数,并进行传热计算。 计算出总传热系数、传热面积 2、流动设计 计算压降,为换热器的辅助设备提供选择参数 3、结构设计 根据传热面积的大小计算其主要零部件的尺寸 4、强度设计 应力计算。考虑换热器的受力情况,特别是在 高温高压下换热器的受压部件应按照国家压力容 器的标准设计。
一般,设计时冷却水两端温度差可取为5~10℃。
四、管子的规格和排列方法
1.管径
应尽可能使流速高些,但一般不应超过前面 的流速范围
a. 小直径管子单位传热面积的金属消耗量小,传热系数 稍高,但容易结垢,不易清洗,用于较清洁的流体; b. 大直径管子用于粘性大或易结垢的流体。
目前列管式换热器系列标准中管径具有: Φ 25mm × 2.5mm、 Φ 19mm × 2mm
2、计算管程、壳程压强降
根据初定的设备规格,计算管程、壳程流体的流速和压 强降。验算结果是否满足工艺要求。若压强降不符合要求, 要调整流速,再确定管程数或折流板间距,或选择另一规 格的换热器,重新计算压强降直至满足要求。
换热器设计型计算
换热器的设计型计算Q=q m1C p1(T 1-T 2)=q m2C p2(t 2-t 1)Q=KA ∆t m 2211221A A A 1αλδα++=m A K(无相变传热过程,Re>104,Pr>0.7, bd PrRe .,.80210230λαα=()()12211221t T t T t T tT t m -----=∆ln 1、 设计型计算的命题给定生产任务:q m1,T 1→T 2(or q m2,t 1→t 2)选择工艺条件:t 1,t 2计算目的:换热器传热面积A 及其它有关尺寸(管子规格,根数);qm2特点:结果的非唯一性。
2、 计算公式: 质量衡算:p V N nu d q ⋅⋅=24π热量衡算:Q=q m1C p1(T 1-T 2)=q m2C p2(t 2-t 1)传热速率式:Q=KA ∆t m3、 计算方法:1)计算换热器的热流量)(2111T T Cp q Q m -=2)作出适当的选择并计算平均推动力m t ∆),,,,(2121流向t t T T f t m =∆∴必须选择A 、流向(逆流.并流.复杂流动方式)B 、选择冷却介质出口温度3)计算冷热流体与管壁的对流体给热系数和总传热系数必须选择:A 、冷,热流体各走管内还是管外B 、选择适当的流速C 、选择适当的污垢热阻4)由传热基本方程m t KA Q ∆=计算传热面积关键是:条件参数的选择!4、 条件参数的选择选择的原则:技术可行,经济合理1) t 1:决定于工艺需要,现实条件,经济性。
温度要求不很低,以水为冷却剂时,应以夏季水温为设计温度更安全。
2)t 2:技术:理论上t2可选范围经济性:q m1C p1(T 1-T 2)=q m2C p2(t 2-t 1)t 2越大,q m2消耗越少,↓1122p m p m C q C q⇒经常性操作费用少但∆t m ↓,同时q m2↓可能导致K ↓则mt K Q A ∆⋅=↑⇒设备投资费用大 ∴有经济优化问题。
容积换热器计算选型
1.1-1.2 1.15 .2)3600Qh/(im-in) 计算(热水) 热损系数 1.1-1.2
蒸汽耗量 G Kg/h 515.70
热媒耗量 G Kg/h
1.20 12720 3600Qh/(C(tmc-tmz)) 加热面积计算 热损系数 水加热器加热面积 Cr F 1.1-1.2 m² 1.15 7.81 汽-水系数2617;水-水系数1454) 水温差计算 热水初始温度 (换热)温差 tc Δtj ℃ 7 39 c+tmz)/2-(tz+tc)/2
容积式、半容积式换热器选型计算 1.1、耗热量计算 名称 设计小时热水用量热水终止温度 热水初始温度 代码 Q tz tc 单位 L/h ℃ ℃ 数值 5000 60 7 计算公式:Qh=Q(tz-tc)C/3600 1.2、贮热量计算 名称 贮热时间 代码 T 单位 S(秒) 分钟需要换算 数值 60 40 计算公式:Qc=QhT 1.3、贮水容积计算 名称 代码 单位 数值 计算公式:Ve=Qc/(Cp(tz-tc)) 1.4-1、热媒耗量计算(蒸汽) 蒸汽冷凝水热焓 名称 蒸汽热焓 代码 im in in=C*tmz 单位 KJ/Kg KJ/Kg 冷凝水温度 数值 2725.50 251.22 60.0 计算公式:G=(1.1-1.2)3600Qh/(im-in) 1.4-2、热媒耗量计算(热水) 名称 热媒水初始温度热媒水终止温度 代码 tmc tmz 单位 ℃ ℃
85.00
换热器选型计算 量计算 水的比热容 C KJ/(Kg.℃) 4.187 Q(tz-tc)C/3608.21
蓄热量 Qc KJ 739703.33
Qc=QhT 容积计算 水箱容积 Ve m³ 3.33
水的密度 p Kg/m³ 1000.00 Qc/(Cp(tz-tc)) 计算(蒸汽) 热损系数
换热器选型参数
4、管壳式换热器结构特点: 总的优点: <1>、耐压能力高,一般可达6.4MPa. <2>、耐温能力高,设计温度可达450℃ 各种换热器特点 : <1>、浮头式: 优点: a.管束可抽出,清洁方便. b.介质之间不受温度限制. c.可用于结垢比较严重的场合. d.可用于管程易腐蚀的场合.
缺点: a.小浮头容易发生内漏. b.金属用量较大,成本高. c.结构复杂. <2>固定管板式: 优点: a.不易内漏. b.节省材料,成本低. c.有效换热面积大. 缺点: a.壳体壁温与管子壁温一般应小于50℃ , 否则需加膨胀节.
4、板式换热器优点: <1>、传热系数高:是管壳式换热器的 3~5倍. <2>、结构紧凑,占地面积小. <3>、对数平均温差大,可采用纯逆流形 式.温差修正系数最大. <4>、末端温差小,可达1~2 ℃. <5>、维护、检修方便. 5、板式换热器缺点: <1> 、耐压能力较低,由结构原因决定. <2>、耐温能力受垫片材质限制. <3>、含固体纤维状物料易堵塞.
7、板式换热器垫片 我公司现有:丁晴、三元乙丙(高温)、 氟橡胶. <1>、丁晴:N主要用于油类、水、卫生 级、食品级. <2>、三元乙丙:E用于水、蒸气、碱、 盐. <3>、氟橡胶: F用于硫酸等酸类介质. 8、板式换热器板片: <1>、板片厚度δ =0.5~0.7mm. <2>、材质:304、316L、321、Ni、Ti、 HAC等
2、螺旋板型号的表示方法:(标准的规定) (1)换热器型号的表示方法由字母和数字组 成,其方法如下:
蒸汽换热空气换热面积计算实例
蒸汽换热空气换热面积计算实例蒸汽换热和空气换热是工业中最常见的热交换方式。
在设计这些系统时,需要确定换热器所需的换热面积。
本文将为读者介绍蒸汽换热和空气换热的换热面积计算实例。
蒸汽换热的面积计算蒸汽换热器是将高温高压蒸汽传热至低温水等流体或介质的机器。
在蒸汽换热的系统中,通常需要计算两种不同流体之间的热传递系数(U值)和两者之间的温差。
U值是根据换热器的几何形状、材料、流体传热情况等因素计算得出的参数。
蒸汽换热器的面积计算可以根据以下公式进行计算:Q = U × A × ΔT其中,Q为传热功率(单位为W),U为传热系数(单位为W/m2•K),A为换热面积(单位为m2),ΔT为两个介质之间的温差(单位为K)。
以具体的实例来说,某个蒸汽换热器需要传递800kW 的热能,U值为400W/m2•K,ΔT为50K。
将这些数值代入公式可以计算出换热器的换热面积:A = Q / (U × ΔT) = 800,000 / (400 × 50) = 40因此,该蒸汽换热器的换热面积为40平方米。
空气换热的面积计算空气换热器是将室外的空气通过换热过滤器送至室内进行空气换热的净化设备。
在计算空气换热器的换热面积时需要计算两种空气(即室内空气和室外空气)之间的传热系数和各个空气的流量。
与蒸汽换热器相比,空气换热器的U值通常较小,常数为30-150W/m2•K。
空气换热器的面积计算可以根据以下公式进行计算:Q = U × A × ΔT × F其中,Q为传热功率(单位为W),U为传热系数(单位为W/m2•K),A为换热面积(单位为m2),ΔT为两个介质之间的温差(单位为K),F是空气流量(单位为m3/h)。
以具体的实例来说,某个空气换热器需要传递6000m3/h的空气,U值为100W/m2•K,ΔT为25K。
将这些数值代入公式可以计算出换热器的换热面积:A = Q / (U × ΔT × F) = (6000 × 1.2 ×1.226) × (25 / 100) / (100 × 1.2) ≈ 60.8因此,该空气换热器的换热面积为60.8平方米。
蒸汽换热器计算公式
蒸汽换热器计算公式
每小时热负荷为:0.72*10000*(60-20)=288000KJ/h;每小时耗汽:288000/(2763-697)=139kg;换热器平均温差:164-40=124;换热效率:20W/m2(假定,该数值要根据换热管的类型、布置方式、介质流速等因素确定。
请根据具体情况查资料确定);需要的最小换热面积:288000/124/20*1000/3600=32平方米。
根据冷媒和热媒的温差可以得到对数平均温差;根据热媒(或冷媒)的物性参数及进出口温差可以求出换热器的换热功率,换热功率就是对数平均温差、传热系数和换热面积的乘机,可以到处换热面积。
虽说蒸汽换热器效率的计算方法并不复杂,但是也要掌握蒸汽换热器效率的相关知识,这样才能保证计算数值的准确性,避免在施工时候产生误差,影响工程的质量,那样的话将会带来严重的后果。
蒸汽供热(采暖)换热站主要参数计算一例
蒸汽供热(采暖)换热站主要参数计算一例回答网上的一个问题你在网上提的“总面积17万平方米总负荷4200KW 地板采暖……….”的问题,我想只是用几个数字是不能说明问题的,所以写成材料供参考。
一、原始参数1、供热面积:17万平方米;2、供热负荷:4200KW ;3、供水温度:55/45℃4、热源参数:蒸汽230℃二、问题分析1、供热面积17万平方米,供热负荷4200KW ,计算平均面积热负荷:4200000/170000=24.7W/m 2。
此值较小,如果是在山东、河北可能还可以,在东北小了点。
2、供回水温度55/45,仅有10℃温差,供回水温差小,造成循环水量大,循环泵流量大功率大造价耗电高。
3、热源蒸汽230℃,按饱和蒸汽查表得表压2.7Mpa ,蒸汽压力较高,对选择换热器的结构参数有一定的影响,会增加造价,且不宜选用板式换热器。
综上所述,如对原参数不做改动,本问题可归结为:以230℃,2.7Mpa ,的饱和蒸汽为热源,作一个供热功率为4200KW ,供回水温度为55/45℃的热水采暖的换热站,对换热站设计要解决以下问题:1、蒸汽用量多少?2、蒸汽管道的管径多大?3、二次循环水量多少?4、汽水换热能达到55/45度要求吗?5、小区采暖采暖分高低两个区吗?6、板换也要分区吗,选取什么规格的板换?三、回答你提出的问题1、汽水换热器蒸汽耗量计算)187.4(7.277"n t t h Q G -= ——t/h 式中:G t ——汽水换热器蒸汽耗量,t/hQ ——被加热水的耗热量, Wh”——蒸汽进入换热器时的焓值, kJ/kgt n ——流出换热器时凝结水温度,℃设:蒸汽管道始→未端压力损失 0.1Mpa ,即换热器入口压力为2.6Mpa ,绝压=2.6+0.1=2.7Mpa ,(以下各项按2.7Mpa 查表)h ”=2802.76kJ/kg 。
设:换热器流出凝结水温度,t n =50℃。
换热器选型计算常用工具公式
第六章传热1、给热系数:α(水平)=0.725×(ρ2gλ3r/dΔtμ)1/4式中d为圆管外径α(垂直)=1.13×(ρ2grλ3/μLΔt)1/4应用上式除汽化潜热r取冷凝温度t s外,其他各物性按规定取t s和t w 的算术平均值。
(例题6-4 PAGE194)2、水平管束外的冷凝给热系数α=0.725×(ρ2gλ3r/n2/3dΔtμ)1/43、过热蒸汽的冷凝热r’=r+c p(T V-T S)C p为过热蒸汽的比热容,T V为过热蒸汽的温度。
6.5热辐射1、吸收率等于1的物体称为黑体,黑体的辐射能力,即单位时间单位黑体表面向外界辐射的总能量E b=ζ0T4E b----W/m2ζ0----黑体辐射常数为5.67×10-8W/(m2K4)2、实际物体的辐射,通常将实体物体与同温度的黑体的辐射能力的比值称为该物体的黑度ε,ε=E/E b,其值恒小于1。
各物体不同温度下的黑体可由表格中查询。
3、灰体:(把实际物体当成是)对各种波长辐射能均能同样吸收的理想物体。
同一灰体的黑度与其吸收率a在数值上必然相等ε=a此式称为克希荷夫定律。
证明过程:假定有2个平行的板,板1是黑体,板2是任意物体(灰体),板2辐射热收入和支出的差额是q=E-aE b,E是板2辐射出去热量,a 是板2的吸收率,当两个板子温度相等到热平衡时,q=E-aE b=0,导出a=E/E b,这个表达式和物体发射率的表达式是一样的.把这个关系延伸下就是对于灰体来说其一定温度下的吸收比恒等于发射率. 即ε=a。
4、黑体间的辐射传热和角系数两黑体间的热流量为Q12=Q1→2—Q2→1由蓝贝特定律Q1→2=(E b1/π)∫A1∫A2COSα1COSα2(1/r2)dA1dA2简化得Q1→2=A1E b1ψ12式中ψ12为黑体1对黑体2的角系数ψ12=(1/πA1)∫A1∫A2COSα1COSα2(1/r2)dA1dA2同理Q2→1=A2E b2ψ21ψ21=(1/πA2)∫A2∫A1COSα2COSα1(1/r2)dA2dA1于是又A1ψ12=A2ψ21于是Q12=Q1→2—Q2→1=A1E b1ψ12—A2E b2ψ21=A1ψ12(E b1—E b2)工程上为方便起见,通常把角系数绘成图,可从图中查询。
-蒸汽供热(采暖)换热站主要参数计算一例
蒸汽供热(采暖)换热站主要参数计算一例回答网上的一个问题你在网上提的“总面积17万平方米总负荷4200KW 地板采暖……….”的问题,我想只是用几个数字是不能说明问题的,所以写成材料供参考。
一、原始参数1、供热面积:17万平方米;2、供热负荷:4200KW ;3、供水温度:55/45℃4、热源参数:蒸汽230℃二、问题分析1、供热面积17万平方米,供热负荷4200KW ,计算平均面积热负荷:4200000/170000=24.7W/m 2。
此值较小,如果是在山东、河北可能还可以,在东北小了点。
2、供回水温度55/45,仅有10℃温差,供回水温差小,造成循环水量大,循环泵流量大功率大造价耗电高。
3、热源蒸汽230℃,按饱和蒸汽查表得表压2.7Mpa ,蒸汽压力较高,对选择换热器的结构参数有一定的影响,会增加造价,且不宜选用板式换热器。
综上所述,如对原参数不做改动,本问题可归结为:以230℃,2.7Mpa ,的饱和蒸汽为热源,作一个供热功率为4200KW ,供回水温度为55/45℃的热水采暖的换热站,对换热站设计要解决以下问题:1、蒸汽用量多少?2、蒸汽管道的管径多大?3、二次循环水量多少?4、汽水换热能达到55/45度要求吗?5、小区采暖采暖分高低两个区吗?6、板换也要分区吗,选取什么规格的板换?三、回答你提出的问题1、汽水换热器蒸汽耗量计算)187.4(7.277"n t t h Q G -= ——t/h 式中:G t ——汽水换热器蒸汽耗量,t/hQ ——被加热水的耗热量, Wh”——蒸汽进入换热器时的焓值, kJ/kgt n ——流出换热器时凝结水温度,℃设:蒸汽管道始→未端压力损失 0.1Mpa ,即换热器入口压力为2.6Mpa ,绝压=2.6+0.1=2.7Mpa ,(以下各项按2.7Mpa 查表)h ”=2802.76kJ/kg 。
设:换热器流出凝结水温度,t n =50℃。
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一换热器结构形式的选择螺旋板式操作温度在300~400℃以下,整个换热器焊为一体,密封性良好螺旋板换热器直径在1.5m之内,板宽200~1200mm,板厚2~4mm,两板间距5~25mm,可用普通钢板和不锈钢制造,目前广泛用于化工、轻工、食品等行业。
其具有以下特点:(1)总传热系数高由于流体在螺旋形通道内受到惯性离心力的作用和定距柱的干扰,低雷诺数(Re=1400~1800)下即可达到湍流,允许流速大(液体为2m/s,气体为20m/s),故传热系数大。
(2)不易结垢和堵塞由于流速较高且在螺旋形通道中流过,有自行冲刷作用,故流体中的悬浮物不易沉积下来。
(3)能利用低温热源由于流道长而且两流体可达到完全逆流,因而传热温差大,能充分利用温度较低的热源。
(4)结构紧凑由于板薄2~4mm,单位体积的传热面积可达到150~500m2/m3。
相对于螺旋板式换热器,板式换热器处理量小,受密封垫片材料性能的限制,其操作温度一般不能高于200℃,而且需要经常进行清洗,不适于用在蒸汽冷凝的场合。
综上原因,选择螺旋板式换热器作为蒸汽冷凝设备。
二大流量换热器选型参数1 一次侧介质质量流量按最大质量流量14t/h进行计算2 饱和蒸汽压力换热器饱和蒸汽入口处的最高压力在2.0MPa左右3 饱和蒸汽温度饱和蒸汽最高温度按照214℃进行计算3温度t℃0 2 4 6 8压力密度压力密度压力密度压力密度压力密度4 一次侧(高温侧)、二次侧(低温侧)的进出口温度 热侧入口温度 T1=214℃ 热侧出口温度 T2=50℃ 冷侧进口温度 t1=40℃ 冷侧出口温度 t2=60℃三 总传热量(单位:kW)计算有相变传热过程计算公式为:)t -(t .)T -(T .r .122S c c h h h c q c q q Q =+=其中r .h q 是饱和蒸汽凝结所放出的热量;)T -(T .2S h h c q 是饱和水温度降至目标温度时所需放出的温度;)t -(t .12c c c q 是冷却水吸收的热量。
式中:Q ------换热量,KWh q ------饱和蒸汽的质量流量,Kg/s ,此处取14t/h 即3.89 Kg/sr ----------蒸汽的汽化潜热,KJ/Kg ,2.0MPa 、214℃条件下饱和蒸汽的气化潜热值为890.0KJ/KgS T ----------饱和蒸汽入口侧压力下水的饱和温度,在2.0MPa 时,水的饱和温度为214℃h c ----------热流体的平均常压比热容,KJ/(Kg.℃),即冷凝水在平均温度22T T S +时的比热容,代入S T =214℃,2T =50℃,则水在132℃时的比热容为4.258 KJ/(Kg.℃)2T ----------冷凝水出口温度,此处为60℃c q ----------换热所需冷却水的质量流量, Kg/s 。
这是一个待确定的参数 c c ----------冷流体的平均常压比热容,KJ/(Kg.℃),即冷却水在平均温度221t t + 时的比热容,代入1t =40℃,2t =60℃,则水在50℃时的比热容为4.178 KJ/(Kg.℃)1t ----------冷却水的入口温度,40℃ 2t ---------冷却水的出口温度,60℃ 代入数值,计算得总传热量为KW6178.53 C)50-C (214C)./(258.4/89.3/890/3.89 )T -(T .r .2S =︒︒⨯︒⨯+⨯=+=Kg KJ s Kg Kg KJ s Kg c q q Q h h h四 冷却水质量流量计算)t -(t .)T -(T .r .122S c c h h h c q c q q Q =+=。
其中)T -(T .r .2S h h h c q q Q +==KW 6178.53 则 )t -(t .12c c c q =KW 6178.53代入各参数的数值求得c q =73.9Kg/s,即266.2t/h五 换热面积的初步计算1 换热面积的计算公式 mT K QA ∆=. 式中:A ------换热面积,2mQ ------总换热量(传热功率),W ,m T ∆----传热面平均温差,℃ K --------总传热系数C ︒2W/m2 传热面平均温差的计算(1)当 1221--t T t T >时:12211221--)-(-)-(t T t T Lnt T t T T m =∆(2)当 1221--t T t T =时: 21-t T T m =∆ (3)当 1221--t T t T <时: 21122112--)-(-)-(t T t T Lnt T t T T m =∆此处,C t T ︒==15460-214-21 C t T ︒==1040-50-12C Ln t T t T Lnt T t T T m ︒===∆52.7515.401-541--)-(-)-(122112213 总传热系数的计算1.K 的物理意义物理意义:冷热流体温度差为1℃时,单位面积单位时间内导入(或导出)的热量,J 。
或:总传热系数在数值上等于单位温度差下的总传热通量。
当Δt=1℃时,K=dQ/dS总传热系数是用来衡量换热器传热阻力的一个参数。
传热阻力主要是由传热板片材料和厚度、污垢和流体本身等因素构成。
单位:W/m2℃or kcal/h ,m2℃。
总传热系数倒数1/K 代表间壁两侧流体传热的总热阻。
2.K 的计算方法总的传热系数用下式计算:2121111R R K ++++=λδαα 其中:k------总传热系数(W/m 2℃) α1------一次测的换热系数(W/m 2℃)湍流下的传热系数计算公式0.31118.01111111)()(023.0λμμρλαp c u d d = 注:该公式的使用条件为400011111>=μρu d R e 且1606.01111<=<λμp r c P式中:1λ—一次侧流体导热系数[W/m·℃ ] ,1d —通道1的当量直径[m], 1u —一次侧流体的流速[m/s],1ρ—一次侧流体的密度[kg/m 3], 1μ—一次侧流体的粘度[Pa·S], 1p c —一次侧流体的比热[J/kg ·℃ ],α2------二次测的换热系数(W/m2℃)湍流下的传热系数计算公式0.42228.02222222)()(023.0λμμρλαp c u d d =注:该公式的使用条件为400022222>=μρu d R e 且16026.0222<=<λμp r c P式中:2λ—二次侧流体导热系数[W/m·℃ ] ,2d —通道2的当量直径[m], 2u —二次侧流体的流速[m/s],2ρ—二次侧流体的密度[kg/m 3], 2μ—二次侧流体的粘度[Pa·S], 2p c —二次侧流体的比热[J/kg ·℃ ],δ------传热板片的厚度(m),4mmλ------板片的导热系数(W/m ℃) ,换热器板材采用918Ni OCr 耐热不锈钢,其导热系数为16.2 W/m ℃R1------一次侧的污垢系数(m 2℃/W),取0.000009 m 2℃/W R2------二次侧的污垢系数(m 2℃/W),取0.000052 m 2℃/W换热器中的污垢热阻值3.K 的计算K 值的计算要分两个阶段进行计算,即蒸汽冷凝阶段的冷凝水冷却阶段。
(1) 蒸汽冷凝阶段 0.31118.01111111)()(023.0λμμρλαp c u d d =1λ—一次侧流体导热系数[W/m·℃ ] ,水的导热系数表此处取蒸汽的导热系数为0.0235 W/m·℃1d —通道1的当量直径[m],取螺旋板宽度 H =1500mm 一次侧通道间距为1b =16mmm b H Hb d 032.0016.05.1016.05.122111=+⨯⨯=+=1ρ—一次侧流体的密度[kg/m3],在214℃时,蒸汽的密度为10.37 kg/m3,1u —一次侧流体的流速[m/s],Kg/s 3.89...111=ρb H u 求得 15.63m /s 1=u1μ—一次侧流体的粘度[Pa·S],此处取蒸汽的粘度为-3100.01635⨯Pa·S蒸汽粘度表1p c —一次侧流体的比热[J/kg ·℃ ],查阅饱和蒸汽特性数据表可得,在214℃时,饱和蒸汽的比热容为3.001 KJ/kg ·℃带入以上数据求得Cc ud d p ︒=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯==20.33-0.83-0.31118.01111111531.98W/m 0.0235100.016353001100.0163510.3715.630.0320.0320.02350.023)()(023.0λμμρλα0.42228.02222222)()(023.0λμμρλαp c u d d = 式中: 2λ—二次侧流体导热系数[W/m·℃ ] ,查表得水在40℃时的导热系数为0.64 W/m·℃2d —通道2的当量直径[m],取螺旋板宽度 H =1500mm 二次侧通道间距为2b =18mm m b H Hb d 5603.0801.05.1801.05.122222=+⨯⨯=+=2ρ—二次侧流体的密度[kg/m 3],水在40℃时的密度为 992.212 kg/m 32u —二次侧流体的流速[m/s],Kg/s 73.9...222=ρb H u 求得2.76m /s 1=u2μ—二次侧流体的粘度[Pa·S],查表可得,水在40℃时的粘度为0.6560×10-3 Pa·S2p c —二次侧流体的比热[J/kg ·℃ ],查表得水在40℃ 时的比热容为4.178 KJ/kg ·℃带入以上数据求得Cc ud d p ︒=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯==20.43-0.83-0.42228.02222222 W/m 10161.950.64100.65604178100.6560992.2122.760.03560.03560.640.023)()(023.0λμμρλα则蒸汽冷凝阶段的总传热系数计算为0.0022890.0000520.00000916.20.00410161.951531.9811112121=++++=++++='R R K λδααC K ︒='2436.87W/m(2) 凝结水冷却阶段0.31118.01111111)()(023.0λμμρλαp c u d d =1λ—一次侧流体导热系数[W/m·℃ ] ,取水的导热系数表214℃冷凝水的导热系数为 0.67 W/m·℃1d —通道1的当量直径[m],取螺旋板宽度 H =1500mm 一次侧通道间距为1b =16mmm b H Hb d 032.0016.05.1016.05.122111=+⨯⨯=+=1ρ—一次侧流体的密度[kg/m 3],在214℃时,水的密度约为950 kg/m 3,1u —一次侧流体的流速[m/s],Kg/s 3.89...111=ρb H u 求得 0.17m /s 1=u1μ—一次侧流体的粘度[Pa·S], 此处取水的粘度为-3100.6560⨯Pa·S1p c —一次侧流体的比热[J/kg ·℃ ],在214℃时,水的比热容为4.438 KJ/kg ·℃带入以上数据求得Cc ud d p ︒=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯==20.33-0.83-0.31118.011111111005.8W/m 0.67100.65604438100.65609500.170.0320.0320.670.023)()(023.0λμμρλα0.42228.02222222)()(023.0λμμρλαp c u d d =式中: 2λ—二次侧流体导热系数[W/m·℃ ] ,查表得水在40℃时的导热系数为0.64 W/m·℃2d —通道2的当量直径[m],取螺旋板宽度 H =1500mm 二次侧通道间距为2b =18mm m b H Hb d 5603.0801.05.1801.05.122222=+⨯⨯=+=2ρ—二次侧流体的密度[kg/m 3],水在40℃时的密度为 992.212 kg/m 32u —二次侧流体的流速[m/s],Kg/s 73.9...222=ρb H u 求得2.76m /s 1=u2μ—二次侧流体的粘度[Pa·S],查表可得,水在40℃时的粘度为0.6560×10-3 Pa·S2p c —二次侧流体的比热[J/kg ·℃ ],查表得水在40℃ 时的比热容为4.178 KJ/kg ·℃带入以上数据求得Cc ud d p ︒=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯==20.43-0.83-0.42228.02222222 W/m 10161.950.64100.65604178100.6560992.2122.760.03560.03560.640.023)()(023.0λμμρλα则蒸汽冷凝阶段的总传热系数计算为0.0013990.0000520.00000916.20.00410161.9511005.811112121=++++=++++=''R R K λδαα C K ︒=''2714.8W/m(3)则C K K K ︒=+='+''=2575.84W/m 2436.87.87142 4 换热面积的计算mT K Q A ∆=. 其中 W Q 6178530=C K ︒=2575.84W/mC T m ︒=∆52.75代入数据求得,换热面积为2203.452.75575.846178530.m T K Q A m =⨯=∆=六 螺旋板式换热器的选型要求参考山东寿光亚亨公司的相关产品,满足选型的要求的螺旋板换热器的相关参数为: 换热量:5965KW换热面积:1802m高:1.5m直径:1.8m重量:7220Kg。