制冷系统换热器传热面积计算公式
热力计算
主要计算参数
• 采暖制冷设备：
• 换热器有效传热面积，循环泵、补水泵的 流量、扬程； • 生活热水设备： • 换热器有效传热面积、容积，循环泵的流 量、扬程，膨胀罐的有效容积与总容积。 • 管网系统： • 管径、系统平衡。
采暖换热器
• • • • • • • • S=Q/(K*△tp)，㎡ Q——热负荷，KW； K——传热系数，KW/(㎡*℃）； △tp——对数平均温差，℃。 △tp=（△t大—△t小）/ln（ △t大/△t小）， △t大=一次供—二次供（逆流） △t小=一次回—二次回（逆流） 板换水水逆流型：3.5~6 KW/(㎡*℃）
管径
• 管径是根据热力网路水力计算表选取，主 管和干管比摩阻宜小，支管和末端比摩阻 宜大，如此有利于系统平衡。 • 楼内管网水力计算表参照沿程阻力计算那 两张表；
• 一、二次线楼外管网水力计算表参照以下 表格。
管径
• 一次线主管、干管比摩阻宜30~70Pa/m，支 管可选60~120Pa/m，末端户线最大不宜超 过300Pa/m，距热源距离、管线长度，是重 要的考虑因素。
生活水循环泵
• 全日供应热水系统： • G循=3.6*Q散/(C*△t)，t/h • Q散——管网散热量，可按热负荷的3%~5% 估算； • △t——管路起点和终点的水温差。单体建 筑一般取5~10℃，建筑小区一般≤1G循= 1.1η次*V管网，t/h • η次——管网每小时循环次数，取2~4，系统 大时取小，系统小时取大； • V管网——管网水容积，m³。
• 当初步设计完，水力平衡不满足要求，首 先要调整系统，其次是调整管径，最后才 增加调节阀。（如果不平衡分支较少，系 统又较大，可直接加调节阀）
常见情况
化工原理の传热实验
化工原理の传热实验一、实验目的1、学习传热系数的测定方法；2、学习传热膜系数及其准数联式的测定方法。
二、实验原理本实验有套管换热器4套，列管式换热器4套，首先介绍套管换热器。
套管换热器管间进饱和蒸汽，冷凝放热以加热管内的空气，实验设备如图2-2-5-1（1）所示。
传热方式为：冷凝—传导—对流 1、传热系数可用下式计算： ]/[2k m W t A qK m⋅∆⋅=(1)图2-2-5-1（1） 套管换热器示意图 式中：q ——传热速率[W] A ——传热面积[m 2] △t m —传热平均温差[K] ○1传热速率q 用下式计算： ])[(12W t t C V q p S -=ρ （2） 式中：3600/h S V V =——空气流量[m 3/s]V h ——空气流量[m 3/h]ρ——空气密度[kg/m 3]，以下式计算：]/)[273(4645.031m kg t R p Pa ++=ρ （3）Pa ——大气压[mmHg]Rp ——空气流量计前表压[mmHg] t 1——空气进换热器前的温度[℃]Cp ——空气比热[K kg J ⋅/]，查表或用下式计算：]/[04.01009K kg J t C m p ⋅+= （4） t m =(t 1+t 2)/2——空气进出换热器温度的平均值（℃） t 2——空气出口温度[℃]②传热平均面积A ：][2m L d A m π= （5）式中：d m =传热管平均直径[m]L —传热管有效长度[m ]③传热平均温度差△t m 用逆流对数平均温差计算：T ←——T t 1——→t 2 )(),(2211t T t t T t -=∆-=∆2121ln t t t t t m ∆∆∆-∆=∆ (6) 式中：T ——蒸汽温度[℃]2、传热膜系数（给热系数）及其关联式空气在圆形直管内作强制湍流时的传热膜系数可用下面准数关联式表示：nr m e P R Nu 0α= （7）式中：N u ——努塞尔特准数R e ——雷诺准数 P r ——普兰特准数αo ——系数，经验值为0.023 m ——指数，经验值为0.8n ——指数，经验值为：流体被加热时n=0.4，流体被冷却n=0.3 为了测定传热膜系数，现对式（7）作进一步的分析：λαdNu =（8） α——空气与管壁间的传热膜系数[W/m 2·k] 本实验可近似取α=K[传热系数]，也可用下式计算：)(m W i t t A q -=α （9）A i ——传热管内表面积[m 2] t W ——管壁温[℃]t m ——空气进、出口平均温度[℃] d ——管内径[m]λ——空气的导热系数[W/m ·k]，查表或用下式计算：λ=0.0244+7.8×10-5t m （10） μρdu =Re （11）u ——空气在加热管内的流速[m/s]μ——空气定性温度（t m ）下的粘度[pa ·s]，查表或用下式计算：μ=1.72×10-5+4.8×10-8t m （12）d ，ρ——意义同上。
换热器基础知识.
换热器基础知识简单计算板式换热器板片面积选用板式换热器就是要选择板片的面积的简单方法：Q=K×F×Δt，Q——热负荷K——传热系数F——换热面积Δt——传热对数温差传热系数取决于换热器自身的结构，每个不同流道的板片，都有自身的经验公式，如果不严格的话，可以取2000~3000。
最后算出的板换的面积要乘以一定的系数如1.2。
换热器的分类与结构形式换热器作为传热设备被广泛用于耗能用量大的领域。
随着节能技术的飞速发展，换热器的种类越来越多。
适用于不同介质、不同工况、不同温度、不同压力的换热器，结构型式也不同，换热器的具体分类如下：一、换热器按传热原理可分为：1、表面式换热器表面式换热器是温度不同的两种流体在被壁面分开的空间里流动，通过壁面的导热和流体在壁表面对流，两种流体之间进行换热。
表面式换热器有管壳式、套管式和其他型式的换热器。
2、蓄热式换热器蓄热式换热器通过固体物质构成的蓄热体，把热量从高温流体传递给低温流体，热介质先通过加热固体物质达到一定温度后，冷介质再通过固体物质被加热，使之达到热量传递的目的。
蓄热式换热器有旋转式、阀门切换式等。
3、流体连接间接式换热器流体连接间接式换热器，是把两个表面式换热器由在其中循环的热载体连接起来的换热器，热载体在高温流体换热器和低温流体之间循环，在高温流体接受热量，在低温流体换热器把热量释放给低温流体。
4、直接接触式换热器直接接触式换热器是两种流体直接接触进行换热的设备，例如，冷水塔、气体冷凝器等。
二、换热器按用途分为：1、加热器加热器是把流体加热到必要的温度，但加热流体没有发生相的变化。
2、预热器预热器预先加热流体，为工序操作提供标准的工艺参数。
3、过热器过热器用于把流体(工艺气或蒸汽)加热到过热状态。
4、蒸发器蒸发器用于加热流体，达到沸点以上温度，使其流体蒸发，一般有相的变化。
三、按换热器的结构可分为：可分为：浮头式换热器、固定管板式换热器、U形管板换热器、板式换热器等。
翅片式换热器的设计及计算
制冷剂系统翅片式换热器设计及计算制冷剂系统的换热器的传热系数可以通过一系列实验关联式计算而得，这是因为在这类换热器中存在气液两相共存的换热过程，所以比较复杂，现在多用实验关联式进行计算。
之前的传热研究多对于之前常用的制冷剂，如R12，R22，R717，R134a等，而对于R404A和R410A的，现在还比较少。
按照传热过程，换热器传热量的计算公式为：Q=KoFΔtm (W)Q—单位传热量，WKo—传热系数，W/（m2.C）F—传热面积，m2Δtm—对数平均温差，CΔtmax—冷热流体间温差最大值，对于蒸发器，是入口空气温度—蒸发温度，对于冷凝器，是冷凝温度—入口空气温度。
Δtmin—冷热流体间温差最小值，对于蒸发器，是出口空气温度—蒸发温度，对于冷凝器，是冷凝温度—出口空气温度。
传热系数K值的计算公式为：K=1/（1/α1+δ/λ+1/α2）但换热器中用的都是圆管，而且现在都会带有肋片（无论是翅片式还是壳管式），换热器表面会有污垢，引入污垢系数，对于蒸发器还有析湿系数，在设计计算时，一般以换热器外表面为基准计算传热，所以对于翅片式蒸发器表述为：Kof--以外表面为计算基准的传热系数，W/（m2.C）αi—管内侧换热系数，W/（m2.C）γi—管内侧污垢系数，m2.C/kWδ，δu—管壁厚度，霜层或水膜厚度，mλ，λu—铜管，霜或水导热率，W/m.Cξ，ξτ—析湿系数，考虑霜或水膜使空气阻力增加系数，0.8-0.9（空调用亲水铝泊时可取1）αof—管外侧换热系数，W/（m2.C）Fof—外表面积，m2Fi—内表面积，m2Fr—铜管外表面积，m2Ff—肋片表面积，m2ηf—肋片效率，公式分析：从收集的数据（见后表）及计算的结果来看，空调工况的光滑铜管内侧换热系数在2000-4000 W/（m2.C）（R22取前段，R134a取后段，实验结果表明，R134a的换热性能比R22高)之间。
因为现在蒸发器多使用内螺纹管，因此还需乘以一个增强因子1.6-1.9。
冷凝器换热面积计算方法
制冷量+压缩机电机功率/200~250=冷凝器换热面 例如：（3SS1-1500 压缩机）CT=40℃：CE=-25℃压缩机制冷量=12527W+压缩机电机功率 11250W=23777/230=风冷凝器换热面积 103m2
水冷凝器换热面积与风冷凝器比例=概算 1 比 18（103/18）=6m2
3 R410A 和 R22 翅片管冷凝器回路数比计算 按照 R410A 和 R22 蒸发器回路数比值的计算方法,同样可以得出 R410A 和 R22 冷凝器回 路数的比值,具体计算方法不再累述。表 4 给出的是在冷凝温度为 47.8℃,过冷度为 5℃工况 下,相同换热量的 R410A 和 R22 冷凝器回路数比值计算结果。 从表 4 中可以看出,在相同的换热量条件下,采用 5/16″管径 R410A 冷凝器回路数是采用 3/8″ 管径 R22 换热器回路数的 1.10 倍。这一结果也是由工质物性不同和换热器结构参数改变两 方面影响所致。其中由工质物性差异影响的倍率为 0.76,由换热器结构参数影响的倍率为 1.45, 这和蒸发器回路数的比值的计算结果是非常接近的。
可以查压缩机蒸发温度 CT=40CE-40℃制冷量=31266kcal/n 关于 R410A 和 R22 翅片管换热器回路数比的探讨 晨怡热管 (特灵亚洲研发中心 上海 200001) 申广玉 2008-6-15 20:10:07 摘要:通过理论计算得出了相同换热量和相同工况下,采用 5/16″管径 R410A 蒸发器(或冷凝器) 与采用 3/8″管径 R22 蒸发器(或冷凝器)时回路数的比值,并指出比值是两工质物性差异和盘 管的内径及当量摩擦阻力系数差异共同作用的结果。
蒸发器的面积根据压缩机制冷量（蒸发温度℃×Δ t 相对湿度的休正系数查表）。
换热器设计计算
污垢热阻的大致数值
流体种类
水(u<1m/s, t<50℃) 海水 河水 井水 蒸馏水
锅炉给水 未处理的凉水塔用水 经处理的凉水塔用水 多泥沙的水
盐水
污垢热阻 m2·℃/W
0.0001 0.0006 0.00058 0.0001 0.00026 0.00058 0.00026 0.0006 0.0004
校核性热计算 针对现成的换热器，其目的在于确定流体 的出 口温度
因此： 设计型——已知任务设备 操作型——已知一定设备预测、调节结果
1、设计型计算的命题
给定生产任务：ṁ1，T1T2(or ṁ2，t1t2) 选择工艺条件：t1，t2 计算目的：换热器传热面积A（管子规格，根数）；ṁ2 特点：结果的非唯一性。
换热器设计计算
5.1 换热器类型
换热器类型 按结构分为
间壁式
套管式 交 壳 板叉 管 式流 式(换管热壳器式)管 管 板翅 束 翅式 式 式
螺旋板式
夹套式
混合式
蓄热式
按用途分为：加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、再沸器
蓄热器（蓄能器）
（一）间壁式换热器 一、套管式换热器
二 、管壳式换热器
2、设计计算公式：
质量衡算：ṁ1
ṁ2
ṁn = ?
dn = ?
热量衡算： Q = ṁ1Cp1(T1 - T2) = ṁ2Cp2(t2 - t1)
传热速率式： Q = KAtm
注意： 计算单位要统一
➢ 热量：由于温差的存在会导致能量的交换。 该交换过程称为热交换或热传递。 热量的国际单位：焦耳（J）或常用单位：卡（cal）。 换算关系：1cal=4.19J
（对数平均数）
Δt1 Δt2 ln Δt1
计算热量传递的公式及实际案例
提高精度的方法：优化算法、提高测量精度、增加样本量等
安全性和可靠性考虑
公式适用范围：确保公式适用于特定的应用场景和条件
数据准确性：确保输入数据的准确性和可靠性，避免因数据错误导致的计算误差
计算方法选择：根据实际情况选择合适的计算方法和模型，以提高计算结果的准确性和可靠性
结果验证：对计算结果进行验证，确保其符合实际情况和预期效果，避免因计算错误导致的安全隐患和损失
在新能源领域的应用：提高太阳能、地热能等可再生能源的利用效率
在建筑设计中的应用：预测建筑物的热环境，提高建筑能效
在工业生产中的应用：优化生产工艺，提高生产效率
在环保领域的应用：预测气候变化，制定应对策略
热量传递计算公式的发展趋势和未来研究方向
随着科技的发展，热量传递计算公式将更加精确和复杂，以满足各种复杂场景的需求。
导热计算公式
傅里叶定律：描述热量在固体中的传导速率与温度梯度的关系
热传导方程：描述热量在物体内部的传导过程
热阻公式：描述物体内部的热阻与温度梯度的关系
牛顿冷却定律：描述物体表面与周围环境之间的热量传递速率
热容公式：描述物体吸收或释放热量的能力与温度变化的关系
热平衡方程：描述物体内部的热量平衡关系
对流换热计算公式
热量传递计算公式及实际应用案例
汇报人：XX
目录
01
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02
热量传递的基本概念
03
热量传递计算公式
04
热量传递计算公式的实际应用案例
05
热量传递计算公式的应用注意事项
06
热量传递计算公式的应用前景和发展趋势
添加章节标题
热量传递的基本概念
热量传递的定义
热量传递：物体之间由于温度差而产生的能量传递过程
制冷空调常用计算公式含工程计算
实用标准文档制冷空调常用计算公式序号 名称 单位计算公式1 总热量 Kcal/h QT=Qs=Q LQT(Q T-空气的总热量 Qs-空气的显热量QL-空气的潜热量）空气冷却： QT =0.24 §*L*( 1- 2)2 显热量 Kcal/h 空气冷却： Qs=Cp*§*L*(T 1-T 2)Qs(Qs-空气的显热量 L- 室内总送风量m3/hCp-空气比热 0.24 Kcal/h ℃ T1-空气的最初干球温度℃T2-空气的最终干球温度℃ )3潜热量 Kcal/h 空气冷却： QL =600 §*L*(W 1-W 2)QLQL-空气的潜热量 L- 室内总送风量m3/h4 冷冻水量L/s V1=Q 1/4.187* △ T1 V1 Q1-制冷量（ KW ）△ T1-冷冻水出入水温差 5 冷却水量L/s V2=Q 2/4.187* △ T2V2 Q2-冷凝热量 (KW)△ T2-冷却水出入水温差6制冷效率 -EER=制冷能力 (Mbtu/h)/ 耗电量 (KW)COP= 制冷能力 (KW)/ 耗电量 (KW)7 部分负荷 KW/ NPLV= 1性能 NPLVTR0.01/A+0.42/B+0.45/C+0.12/DA-100 ％负荷时单位能耗KW/TRB-75 ％负荷时单位能耗KW/TR 8 满载电流 AFLA=N/ 、 3UCOSO（三相） (N- 制冷机组耗电功率KW FLAU- 机组电压KV ）9 新风量 Lm3/hL0=nV换气次数 * 房间体积10 送风量 L m3/h 空气冷却：)L=QS/Cp* §*(T -T1 211 风机功率 KWN1=L1H1/102n1n2N 1L1-风机风量 L/s H1-风机风压 mH 2O水泵功率 KW 12N2备注1-空气的最初热焓 KJ/Jg 2-空气的最终热焓 KJ/Jg §-空气比重（1.25Kg/ m3） @20℃W 1- 空气的最初水分含量 Kg/KgW 1- 空气的最初水分含量 Kg/KgEER-制冷机组能源效率 (Mbtu/h)COP-制冷机组性能参数C-50 ％负荷时单位能耗KW/TRD-25 ％负荷时单位能耗KW/TRCOSO- 功率因数0.85-0.92 n-房间换气次数次/hV-房间体积 m3T1-空气初始温度℃T1-空气最终温度℃（直联时 n2=1, 皮带传动n2=0.9 ）n3- 水泵效率=0.7~0.85文案大全实用标准文档L2- 水流量 (l/s) n4- 传动效率Γ-比重（水或所用液体）=0.9~1.0H -水泵压头（ m.H O）2 213水管直径mm= 35.86√ L2 L2- 水流量(l/s)D D=√ 4x1000.L 2 V-水流速（ m/s）π V V14风管面积m2 L1-风机风量F F=a.b.L1/1000μ（l/s ）μ - 风管风速（m/s ）一、商业和公共建筑物的空调设计参数（水机国家规范）室内参数每人换气冷量估算 w/m2夏季冬季标准次数中国美国香港设计场所温度相对温度相对新风纽约℃湿度℃湿度量次/h(%) (%) L/S酒店大堂23-25 50-65 18-20 30-45 -- -- 200 240 -- 单人客房24-26 50-65 20-22 30-45 14 0.5-1 110 150 140 双人客房24-25 50-65 20-22 30-45 14 0.5 110 150 140 中餐厅23-26 50-65 16-18 30-45 7 10 180-350 530 460 西餐 `咖啡厅23-26 50-65 16-18 30-45 7 10 160-200 450 370 舞厅22-26 50-65 16-18 30-45 9 8 250-350 470 460 一层商场24-26 50-65 18-20 30-45 4 8-10 150-250 230 240 四层商场24-26 50-65 18-20 30-45 4 8-10 150-250 210 210 健身房24-26 50-65 18-20 30-45 6 8 240 -- -- 保龄球场22-24 50-65 16-18 45-55 6 -- 100-200 每球道5200写字楼-- -- -- -- -- -- -- -- -- 25%玻璃窗23-26 50-65 20-22 40-50 10 6 100-120 150 150 50%玻璃窗23-26 50-65 20-22 40-50 10 6 120-150 170 170 100%玻璃窗23-26 50-65 20-22 40-50 10 6 150-210 210 210 内部无窗区23-26 50-65 20-22 40-50 10 6 90 -- 95 电脑机房23-26 50-65 22-24 30-45 6 6 -- -- -- 剧院22-24 50-65 20-22 40-55 7 12 180-350 250 250 百货公司22-24 50-65 20-22 40-55 4 20 250-300 210 170 医院 * 22-24 50-65 20-21 40-50 10-14 6 120-150 190 170 银行营业区24-26 50-65 18-20 40-50 7 6 120 210 170 会议室24-26 50-65 18-20 40-50 24 12 180-280 210 240 图书馆24-26 50-65 20-22 40-50 6 6 120 240 150 美容室24-26 50-65 18-22 50-60 7 15 -- 130 200 公寓豪华间24-26 50-65 20-22 40-55 10 6 120 190 170公寓普通间24-26 50-65 20-22 40-55 7 6 100 140 140 注: 医院采用全新风文案大全实用标准文档二、建筑物冷负荷分解概算指标建筑物冷负荷 w / m 2逗留者照明送风量显冷负荷总冷负荷m2/人w / m 2L/sm 2办公室中部区65 95 10 60 5 周边110 160 10 60 6个人办公室160 240 15 60 8会议室185 270 3 60 9学校教室130 190 2.5 40 9 图书馆130 190 6 30 9自助餐厅150 260 1.5 30 10公寓高层、南向110 160 10 20 10 高层、北向80 130 10 20 9戏院、大会堂110 260 1 20 12实验室150 230 10 50 10图书馆、博物馆95 150 10 40 8医院手术室110 380 6 20 8 公共场所50 150 10 30 8卫生所、诊所130 200 10 40 10理发室、美容院110 200 4 50 10百货地下150 250 1.5 40 12商店中间层130 225 2 60 10 上层110 20 3 40 8药店110 210 3 30 10零售店110 160 2.5 40 10精品店110 160 5 30 10酒吧130 260 2 15 10餐厅110 320 2 17 12饭店房间80 130 10 15 7 公共场所110 160 10 15 8工厂装配室150 260 3.5 45 9 轻工业160 260 15 30 10此设计参数的冷量估算为水机的设计参数，氟系统中央空调的冷量估算可以参照水机的参数。
冷凝器参数计算
压缩机型号 制冷量KW Qo= 压缩机输入功率 Ni= 压缩机排气量 Gk= 冷凝温度℃ tk= 蒸发温度℃ to= 过热度℃ tr= 过冷度℃ tg= 冷却水进口温度 t1= 冷却水出口温度 t2= 冷凝温度℃ tk= 蒸发温度℃ to= 传热温差℃ △tm= 冷却水进出口温差 t= △ 冷却水进水温度范围 tk= 冷凝器热负荷 Qk= 单位面积热负荷 qf= 冷凝器传热面积 F= 冷却水量kg/s Gk= 冷却水量m3/h Gk= 一、冷凝热计算输入参数 SRS-S-252 输入 268.60000 输入 60.30000 输入 5881.00000 输入 40.00000 2.00000 5.00000 5.00000 30.00000 35.00000 40.00000 2.00000 7.50000 5.00000 16-33 二、冷凝器热力计算求解 328.90000 24.50000 22-27 13.42449 0.01571 56.57143
Hale Waihona Puke 三、水冷冷凝器基本尺寸参数 换热器换热管间距 A= 0.02000 排列方式 正三角形 换热管管径m D= 0.01588 换热管内径m D1= 0.01270 单根换热管氟侧换热面积 0.04986 Fd= 单根换热管水侧换热面积 0.03988 Fn= 单根换热管水侧通流面积 0.00013 Fds= 二、换热器物理参数计算 冷凝器组数 N= 1 输入 每组冷凝器换热管数 N1= 150 输入 每组冷凝器换热管长 L= 2.00 输入 每组冷凝器流程N3= 2 输入 每组冷凝器水侧通流面积 0.00950 Fy= 每组冷凝换热面积 Fz= 14.95896 必须满足校核值 冷凝器换热面积 F= 14.95896 14.7669 冷却水流速m/s ω= 1.65484 1.5-2.0 摩擦阻力系数 f= 0.03977 水阻力KPa △Pk= 23.31182 100
换热面积的计算
F=Q/kK*△tmF 是换热器的有效换热面积Q 是总的换热量k 是污垢系数一般取0.8-0.9K 是传热系数△tm 是对数平均温差1.板式换热器简介板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。
各种板片之间形成薄矩形通道，通过半片进行热量交换。
它与常规的管壳式换热器相比，在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下，其传热系数要高出很多，在适用的范围内有取代管壳式换热器的趋势。
板式换热器的型式主要有框架式（可拆卸式）和钎焊式两大类，板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。
1.1板式换热器的基本结构板式换热器主要由框架和板片两大部分组成。
板片由各种材料的制成的薄板用各种不同形式的磨具压成形状各异的波纹，并在板片的四个角上开有角孔，用于介质的流道。
板片的周边及角孔处用橡胶垫片加以密封。
框架由固定压紧板、活动压紧板、上下导杆和夹紧螺栓等构成。
板式换热器是将板片以叠加的形式装在固定压紧板、活动压紧板中间，然后用夹紧螺栓夹紧而成。
1.2板式换热器的特点（板式换热器与管壳式换热器的比较）a.传热系数高由于不同的波纹板相互倒置，构成复杂的流道，使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动，能在较低的雷诺数（一般Re=50~200）下产生紊流，所以传热系数高，一般认为是管壳式的3~5倍。
b.对数平均温差大，末端温差小在管壳式换热器中，两种流体分别在管程和壳程内流动，总体上是错流流动，对数平均温差修正系数小，而板式换热器多是并流或逆流流动方式，其修正系数也通常在0.95左右，此外，冷、热流体在板式换热器内的流动平行于换热面、无旁流，因此使得板式换热器的末端温差小，对水换热可低于1℃，而管壳式换热器一般为5℃.c.占地面积小板式换热器结构紧凑，单位体积内的换热面积为管壳式的2~5倍，也不像管壳式那样要预留抽出管束的检修场所，因此实现同样的换热量，板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/5~1/10。
制冷空调常用计算公式含工程计算
制冷空调常用计算公式注①代入数值：Qn=1.15*（30*2.9）*0.7*（20+5）=1751w根据方程②计算出建筑物通风热负荷：②代入数值：Qf=1.15*（30*2.9）*0.25*（20+5）=625.3w住宅建筑物总的供暖热负荷为：1751w+625.3w=2376.3w如果考虑到房间的朝向和墙壁上的门、窗失热问题，总供热负荷应为2376w*1.4=3327w。
1）中央空调如果采用水系统，则风机盘管可选用FP-5.0。
FP-5.0参数：风量500m3/h、制冷量：2800w、制热量：4200w对于25平方米的房间来说，制冷配置为：2800w/25平方米=112w/平方米（96大卡）制热配置为：4200w/25平方米=168w/平方米（145大卡）2）如果采用氟系统的室内机与水系统风机盘管同样的风量、制冷量，则制热量就相差很大。
如：RPI-28FSG1Q风量780m3/h、制冷量：2800w、制热量：3200w，制冷配置为：2800w/25平方米=112w/平方米（96大卡）制热配置为：3200w/25平方米=128w/平方米（110大卡）水机与氟机在相同的制冷量前提下，显然氟机不能满足冬季供热的需要。
因为水机的制热量要比氟机的制热量大出1.31倍。
中央空调如果采用氟系统，冬季环境温度-5℃时，系统的制热功率将衰减到0.72。
这就要求制热配置在168w的基础上增加28%，为215w/平方米。
这样氟机的制热配置就要比水机制热配置大出1.59倍。
即215w/平方米*25平方米=5375w（4623大卡）因此，这个25平房的建筑物选用氟系统中央空调就制热而言，要获得与水机同样的制热效果，不吸烟----5m /h.㎡。
舒适空调之室内设计参数|建筑物冷负荷概算指标|冷库冷负荷概算指标|制冷机冷却水量估算表舒适空调之室内设计参数风机盘管机组、整体式空调器、组合式空调机组等运行过程中产生的冷凝水，必须及时予以排走。
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。
冷库制冷量简单的计算公式及两器的配置
冷库制冷量简单的计算公式及两器的配置冷库的制冷量是指冷库内部的温度降低所需的能量，可以用以下公式
进行计算：
制冷量（Q）=质量（m）×比热容（C）×温度降（ΔT）
其中
质量（m）表示冷库内部的物质质量，单位为千克（kg）；
比热容（C）表示冷库内物质的比热容，单位为焦耳/千克·摄氏度
（J/kg·℃）；
温度降（ΔT）表示冷库内部温度降低的大小，单位为摄氏度（℃）。
对于冷库的配置
1.制冷机组：制冷机组是利用制冷剂的制冷循环过程来实现冷库制冷
的重要设备。
主要由压缩机、蒸发器、冷凝器和节流阀等组成。
制冷机组
通过冷媒循环过程实现冷库内部的温度降低。
2.蒸发器：蒸发器是冷库内部冷却过程中的核心设备。
蒸发器通常采
用板式换热器或者管式换热器的形式，将制冷剂放在换热器的内部，通过
蒸发过程吸收冷库内部的热量，从而实现冷库的降温。
蒸发器一般设置在
冷库内部的天花板上方，通过风扇将冷气均匀地吹送到冷库内部。
此外，还需要考虑冷库的绝热材料、门的选择及安装、灯具和开关的
布置、温湿度控制系统等。
冷库制冷量的计算和设备的配置需要根据具体
的冷库设计需求和冷藏商品的特点来确定，因此在实际工程中需要综合考
虑多个因素和数据进行精确计算和选择合适的设备。
暖通专业公式
注册暖通工程师专业考试公式1.围护热阻及厚度的计算：R0=R n+R j+R w=1/αn+∑αjδj/λj+1/αw，R0围护结构的传热阻，R n内表面换热热阻，R w外表面换热热阻，R j本身热阻。
两个对流热阻和一个导热阻。
厂房外门的最小热阻，是墙的热阻值的60%，墙的最小热阻值的计算：R min=α（t n-t w）/[△t y*αn]。
α围护结构温差修正系数，t n室内计算温度，t w室外计算温度，△t y冬季室内计算温度与围护结构内表面温度的允许温差，αn围护结构内表面换热系数（室内空气对流换热系数）。
所有数据值均可查表得到。
传热系数K=1/R。
αn=1/Rn。
表面换热系数是表面换热阻的倒数。
2.管道保温厚度的计算：热流恒等原理：温度与热阻之比相等，δ=λ（tl-tn）/[αw(tw-tl)]。
λ围护的导热系数，α保温外表面换热系数，tl室外露点温度，tn室内温度，tw室外温度。
建筑的体形系数是指表面积与体积之比。
3.散热器公式求进出水温度：F=Q/K（t pj-t n）*β1β2β3β4，, Q热负荷，K散热器的传热系数，t pj散热器内热媒平均温度，t n供暖室内计算温度。
组装片数修正系数，连接方式修正系数，形式修正系数，流量修正系数。
K=α（t pj-t n）^b，a和b给定。
散热器的数量：N=F/f，f是指单片散热面积。
4.阻力系数△p=SV^2。
网段和管段阻力系数。
Q=GC p（t n-t w）=αKF(t n-t w)，Q =0.28C pρwn L(t n-t w), K围护结构的传热系数，F为围护结构的面积。
三个重要公式。
水的比热为4.187*10^3Kj/(Kg.K)。
空气的比热为1 Kj/(Kg.K)。
空气的密度为 1.2Kg/m3。
伯努方程和传热方程和压力方程。
换热器面积计算：F=Q/[K*B*△t pj]。
K传热系数，B 污垢系数，△t pj=[△t a-△t b]/ln(△t a/△t b)，热媒与取热介质△ta为两进口温度之差，△t为两出口温度之差。
换热器计算
三、传热的基本方式
一个物系或一个设备只要存在温度差就会发 生热量传递，当没有外功加入时，热量就总 是会自动地从高温物体传递到低温物体。根 据传热的机理不同，热传递有三种基本方式：
热传导
热对流
热辐射
(一) 热传导(导热)
问题：冬天，为什么触摸铁比木头更冷些？
一些常见物质的导热系数
物质 导热系数 λ[W/m·℃] 碳钢 45~52 不锈钢 铝合金 铜 10~30 203 银 钛
并流
逆流
平均温差计算实例
例2，氨冷器为逆流操作，试分别求氨冷凝段，液氨冷却段水的出 口温度及每一段的平均温差 解：逆流操作温度变化图如下：
t1=85℃ 气氨冷却
氨： 水： T2=21 ℃ T4 ？ T3？ T1=19 ℃
t2=45℃ 气氨冷凝成液氨 t2=45℃ 液氨冷却
t3=30℃
根据热平衡方程：Q氨放热=Q水吸热
易于堵管或更换。
缺点：不易清洗壳程， 壳体和管束中可能产 生较大的热应力。 适用场合：适用于壳程介质清洁，不易结垢，管程需清洗 以及温差不大或温差虽大但是壳程压力不大的场合。 例：氨冷器（卧冷），变换冷却器
浮头式换热器
优点：管内和管 间清洗方便，不 会产生热应力。 缺点：结构复杂， 设备笨重，造价 高，浮头端小盖 在 操作中无法检查。 适用场合： 壳体和管束之间壁温相差较大，或介质易结垢的场合。 例如：813低甲冷
Q1=WCpg (t1-t2)= 20000×2.112×(85-45)=1.69×106kJ/h
Q2=Wr= 20000×1336.97=2.67×107kJ/h Q3=WCpl(t2-t3)=20000×4.708×(45-30)=1.41×106kJ/h Q=Q1+Q2+Q3=2.98×107kJ/h=8.3MW
制冷空调常用计算公式含工程计算
制冷空调常用计算公式一、商业和公共建筑物的空调设计参数（水机国家规范）注二、建筑物冷负荷分解概算指标参数。
三、建筑物热负荷的估算度要求达到20℃，室外供暖计算温度为-5℃。
根据方程①计算出建筑物墙壁供暖热负荷：①代入数值：Qn=1.15*（30*2.9）*0.7*（20+5）=1751w根据方程②计算出建筑物通风热负荷：②代入数值：Qf=1.15*（30*2.9）*0.25*（20+5）=625.3w住宅建筑物总的供暖热负荷为：1751w+625.3w=2376.3w如果考虑到房间的朝向和墙壁上的门、窗失热问题，总供热负荷应为2376w*1.4=3327w。
1）中央空调如果采用水系统，则风机盘管可选用FP-5.0。
FP-5.0参数：风量500m3 / h 、制冷量：2800w、制热量：4200w对于25平方米的房间来说，制冷配置为：2800w / 25平方米=112w / 平方米（96大卡）制热配置为：4200w / 25平方米=168w / 平方米（145大卡）2）如果采用氟系统的室内机与水系统风机盘管同样的风量、制冷量，则制热量就相差很大。
如：RPI-28FSG1Q风量780m3 / h 、制冷量：2800w、制热量：3200w，制冷配置为：2800w / 25平方米=112w / 平方米（96大卡）制热配置为：3200w / 25平方米=128w / 平方米（110大卡）水机与氟机在相同的制冷量前提下，显然氟机不能满足冬季供热的需要。
因为水机的制热量要比氟机的制热量大出1.31倍。
中央空调如果采用氟系统，冬季环境温度-5℃时，系统的制热功率将衰减到0.72。
这就要求制热配置在168w的基础上增加28%，为215w /平方米。
这样氟机的制热配置就要比水机制热配置大出1.59倍。
即215w/平方米*25平方米=5375w（4623大卡）因此，这个25平房的建筑物选用氟系统中央空调就制热而言，要获得与水机同样的制热效果，制冷配置为：4634w / 25平方米=185w/ 平方米（159大卡）制热配置为：5375w / 25平方米=215w/ 平方米（185大卡）室内机要选用RPI-50FSG1。
换热器的设计1-基本原理
Dept. of Thermal Power Engineering － NCEPU
主讲：魏高升
混合式（直接接触式） ：换热器内冷、热流体直 接接触、互相混合来实现热量交换。
典型应用：
电厂中的水冷塔
海勒式间接空冷凝汽器
Dept. of Thermal Power Engineering － NCEPU
Dept. of Thermal Power Engineering － NCEPU
主讲：魏高升
2.1 换热器的传热计算的基本参数
一、基本参数和方程
流体1的放热热流量
qm1c1 t1' t1" W1 t1' 9; " ' " qm 2c2 t2 t2 W2 t2 t2
Dept. of Thermal Power Engineering － NCEPU
主讲：魏高升
几种常见扩展表面的肋片效率：
实际散热量 f 假想整个肋表面的温度处于肋根温度下的散热量
•对于等截面直肋： ＝ tanh(mH )
0
m
mH
hP 2h Ac
肋片效率的影响因素：
f
热管式换热器具有较高的传热性能，但热管的制 造工艺较复杂，热管的密封性、寿命问题需重点考虑。
Dept. of Thermal Power Engineering － NCEPU
主讲：魏高升
间壁式换热器中冷、热流体的相对流动方向
在冷、热流体进口温度相同、流量相同、换热面 面积相同的情况下，流动型式影响冷、热流体的出口 温度、换热温差、换热量以及换热器内的温度分布。
顺排（矩形肋片）：
制冷原理与设备思考题答案
思考题1．什么是制冷？制冷技术领域的划分。
答：用人工的方法在一定时间和一定空间内将物体冷却，温度降到环境温度以下，并保持这个温度。
120k以上，普通制冷120-20K深度制冷20-0.3K低温制冷0.3K以下超低温制冷2．了解各种常用的制冷方法。
答：1、液体气化制冷：利用液体气化吸热原理。
2、气体膨胀制冷：将高压气体做绝热膨胀，使其压力、温度下降，利用降温后的气体来吸取被冷却物体的热量从而制冷。
3、热电制冷：利用某种半导体材料的热电效应。
4、磁制冷：利用磁热效应制冷3．液体气化为什么能制冷？蒸气喷射式、吸附式属于哪一种制冷方式？答：液体气化液体汽化时，需要吸收热量；而吸收的热量是来自被冷却对象，因而被冷却对象变冷。
蒸气喷射式、吸附式属于液体气化制冷4．液体气化制冷的四个基本过程。
答：压缩过程、冷凝过程、膨胀过程、蒸发过程5．热泵及其性能系数。
答：热泵:以环境为低温热源，利用循环在高温下向高温热汇排热，收益供热量，将空间或物体加热到环境温度以上的机器。
用作把热能释放给物体或空间，使之温度升高的逆向循环系统称作热泵。
（当使用目的是向高温热汇释放热量时，系统称为热泵。
）热泵的性能系数COP=Qa/W供热量与补偿能之比。
6．制冷循环的热力学完善度，制冷机的性能系数COP答：1、循环效率（热力学完善度）:说明制冷循环与可逆循环的接近程度。
热力完善度愈大，表明该实际制冷循环热力学意义上的损失愈小，因此循环的经济性必然俞高。
定义：一个制冷循环的性能系数COP与相同低温热源、高温热汇温度下可逆循环的性能系数之比COPc 0< ∩=COP/COPc <12、制冷机的性能系数:COP=Q/W7．单级蒸气压缩制冷循环的四个基本部件答：压缩机：①提高制冷剂的压力；②形成输送制冷剂的动力冷凝器：制冷剂高压蒸气与环境温度介质充分热交换膨胀阀: ①使高压常温制冷剂节流膨胀降压；②调节进入蒸发器的制冷剂流量蒸发器: 提供低压制冷剂与冷却空间充分热交换的场所，使制冷剂不断吸热汽化。
翅片式换热器的设计及计算
制冷剂系统翅片式换热器设计及计算制冷剂系统的换热器的传热系数可以通过一系列实验关联式计算而得，这是因为在这类换热器中存在气液两相共存的换热过程，所以比较复杂，现在多用实验关联式进行计算。
之前的传热研究多对于之前常用的制冷剂，如R12，R22，R717，R134a等，而对于R404A和R410A的，现在还比较少。
按照传热过程，换热器传热量的计算公式为：Q=KoFΔtm (W)Q—单位传热量，WKo—传热系数，W/（m2.C）F—传热面积，m2Δtm—对数平均温差，CΔtmax—冷热流体间温差最大值，对于蒸发器，是入口空气温度—蒸发温度，对于冷凝器，是冷凝温度—入口空气温度。
Δtmin—冷热流体间温差最小值，对于蒸发器，是出口空气温度—蒸发温度，对于冷凝器，是冷凝温度—出口空气温度。
传热系数K值的计算公式为：K=1/（1/α1+δ/λ+1/α2）但换热器中用的都是圆管，而且现在都会带有肋片（无论是翅片式还是壳管式），换热器表面会有污垢，引入污垢系数，对于蒸发器还有析湿系数，在设计计算时，一般以换热器外表面为基准计算传热，所以对于翅片式蒸发器表述为：Kof--以外表面为计算基准的传热系数，W/（m2.C）αi—管内侧换热系数，W/（m2.C）γi—管内侧污垢系数，m2.C/kWδ，δu—管壁厚度，霜层或水膜厚度，mλ，λu—铜管，霜或水导热率，W/m.Cξ，ξτ—析湿系数，考虑霜或水膜使空气阻力增加系数，0.8-0.9（空调用亲水铝泊时可取1）αof—管外侧换热系数，W/（m2.C）Fof—外表面积，m2Fi—内表面积，m2Fr—铜管外表面积，m2Ff—肋片表面积，m2ηf—肋片效率，公式分析：从收集的数据（见后表）及计算的结果来看，空调工况的光滑铜管内侧换热系数在2000-4000 W/（m2.C）（R22取前段，R134a取后段，实验结果表明，R134a的换热性能比R22高)之间。
因为现在蒸发器多使用内螺纹管，因此还需乘以一个增强因子1.6-1.9。