冷却塔空冷器设计计算及翅片管传热系数计算
冷却塔设计选型与计算方法
冷却塔设计选型与计算方法一、关于冷却塔冷却塔是利用空气同水的接触(直接或间接)来冷却水的设备。
是以水为循环冷却剂,从一个系统中汲取热量并排放至大气中,从而降低塔内温度,制造冷却水可循环使用的设备。
冷却塔的结构构成及功能:支架和塔体:外部支撑;填料:为水和空气供给尽可能大的换热面积;冷却水槽:位于冷却塔底部,接收冷却水;收水器:回收空气流带走的水滴;进风口:冷却塔空气入口;百叶窗:平均进气气流,保留塔内水分;淋水装置:将冷却水喷出;风机:向冷却塔内送风;轴流风扇用于诱导通风冷却塔;轴流/离心风扇用于强制通风冷却塔。
二、冷却塔的选型与计算01选型须知1、请注明冷却塔选用的实在型号,或每小时处理的流量。
2、冷却塔进塔温度和出塔水温。
3、请说明给什么设备降温、现场是否有循环水池,现场安装条件如何。
4、若需要备品备件及其他配件,有无其他要求等请注明。
5、特别条件使用请说明使用环境和实在情况,以便选择适当的冷却塔型号。
6、特别情况、型号订货时请标明,以双方合同、技术协议商定专门进行设计。
冷却塔认真选型:1、首先要确定冷却塔进水温度,从而选择标准型冷却塔、中温型冷却塔还是高温型冷却塔。
2、确定使用设备或者可以依照现场情况对噪声的要求,可以选择横流式冷却塔或者逆流式冷却塔。
3、依据冷水机组或者制冷机的冷却水量进行选择冷却塔流量,一般来讲冷却塔流量要大于制冷机的冷却水量。
(一般取1.2—1.25倍)。
4、多台并联时尽量选择同一型号冷却塔。
其次,冷却塔选型时要注意:1、冷却塔的塔体结构材料要稳定、经久耐用、耐腐蚀,组装搭配精准明确。
2、配水均匀、壁流较少、喷溅装置选用合理,不易堵塞。
3、冷却塔淋水填料的型式符合水质、水温要求。
4、风机匹配,能够保证长期正常运行,无振动和异常噪声,而且叶片耐水侵蚀性好并有充足的强度。
风机叶片安装角度可调,但要保证角度一致,且电机的电流不超过电机的额定电流。
5、电耗低、造价低,中小型钢骨架玻璃冷却塔还要求质量轻。
冷却塔设计计算举例
冷却塔设计计算举例冷却塔是一种常用的热交换设备,主要用于将热水冷却至一定温度。
其设计计算是为了保证冷却效果和安全性能。
下面以一个简单的冷却塔设计计算举例进行说明。
一、设计参数确定1.冷却介质:假设为水,需要冷却至25℃。
2.进口温度:假设为70℃。
4.气象条件:温度为35℃,湿度为80%,周围空气压力为101.325千帕。
二、冷却介质流量计算根据热负荷和进出口温差可以计算出冷却介质的流量,常用的公式为:Q = m * Cp * (Tout - Tin)其中,Q为热负荷,m为流量,Cp为冷却介质的比热容,Tout为出口温度,Tin为进口温度。
假设冷却介质的比热容为4.18千焦/千克.摄氏度,则可以得到:解得冷却介质的流量m为641.76千克/小时。
三、冷却风量计算冷却塔利用气流将冷却介质中的热量带走,所以需要计算冷却风量。
冷却风量的计算公式为:Q = ρ * Qa * (h - 1) / (ρa * Cp * (Tout - Tin))其中,Q为热负荷,ρ为冷却介质的密度,Qa为冷却介质的流量,h 为感温系数,ρa为空气密度,Cp为冷却介质的比热容,Tout为出口温度,Tin为进口温度。
假设冷却介质的密度为1000千克/立方米,空气的密度为1.225千克/立方米,则可以得到:解得感温系数h为0.743四、塔高计算根据冷却风量的计算结果和冷却介质的温度变化,可以通过查表或者利用经验公式计算出塔高。
假设根据经验公式计算得到塔高为20米。
五、填料选择填料可以增加冷却面积,提高冷却效果。
根据冷却塔的设计参数,可以选择适合的填料。
假设选择波纹板填料。
六、风机功率计算风机功率的计算公式为:P = Qa * h * ρ * (Pout - Pin)其中,P为风机功率,Qa为冷却介质的流量,h为感温系数,ρ为冷却介质的密度,Pout为塔顶的绝对压力,Pin为塔底的绝对压力。
假设塔顶的绝对压力为101.325千帕,塔底的绝对压力为101.425千帕,则可以得到:P=641.76*0.743*1000*(101.325-101.425)解得风机功率P为739.32千瓦。
翅片管式冷凝器计算
翅片管式冷凝器计算翅片管式冷凝器是一种常见的热交换设备,常用于空调系统、工业冷却等领域。
它由内管、外管和连接翅片组成,通过流体相互传热来实现冷凝过程。
在设计和计算翅片管式冷凝器时,需要考虑到热传导、换热面积、传热系数等因素。
下面将介绍翅片管式冷凝器的计算方法。
1.确定冷凝器的工作参数:在进行翅片管式冷凝器计算前,首先需要明确工作参数,包括冷却介质的流量、进口温度、出口温度,以及冷却介质的性质,如密度、比热容、粘度等。
2.选择合适的翅片管:根据冷凝器的工作参数和设计需求,选择合适的翅片管。
一般翅片管可以分为平面翅片管和螺旋翅片管两种类型。
3.计算翅片管的换热面积:翅片管的换热面积是冷凝器设计的重要参数,它与热传导、流体流量和传热系数等因素有关。
翅片管的换热面积可以通过以下公式计算:A = N * pi * De * (L - Dp)其中,A为换热面积,N为管子的根数,pi为圆周率,De为外管直径,L为管子的有效长度,Dp为管子对外径。
4.计算翅片管的传热系数:翅片管的传热系数是指翅片管内外流体之间的热传导能力,它是冷凝器设计的关键参数之一、翅片管的传热系数可以通过以下公式计算:1/U = 1/ho + Σ(1/hi)其中,U为总传热系数,ho为外部对流传热系数,hi为内部对流传热系数。
5.确定冷却介质的热负荷:根据冷却介质的流量、进口温度和出口温度,计算冷却介质的热负荷。
热负荷可以通过以下公式计算:Q = m * Cp * (Tin - Tout)其中,Q为热负荷,m为冷却介质的流量,Cp为冷却介质的比热容,Tin为进口温度,Tout为出口温度。
6.计算实际换热面积:根据冷却介质的热负荷和传热系数,计算实际换热面积。
实际换热面积可以通过以下公式计算:Aa = Q / U / (Tin - Tout)其中,Aa为实际换热面积。
7.根据实际换热面积选择合适的翅片管:根据实际换热面积和已选的翅片管,检查实际换热面积是否符合要求,如果不符合要求,需要重新选择合适的翅片管。
烟气冷却翅片换热器计算方法
烟气冷却翅片换热器计算方法
烟气冷却翅片换热器的计算方法主要基于热力学原理和翅片散热器的特性。
以下是一个简单的计算步骤:
1、确定需要冷却的烟气量和入口温度,以及冷却后的出口温度。
2、根据翅片换热器的几何尺寸和材料特性,计算出翅片的热传导系数和散热面积。
3、结合翅片散热器的传热效率,计算出翅片换热器的散热量。
4、根据散热量、烟气量和冷却后出口温度,计算出翅片换热器的热交换效率。
5、根据翅片换热器的结构和工作条件,考虑散热器的压力损失和流体阻力等因素,进行综合评估和优化设计。
需要注意的是,烟气冷却翅片换热器的计算方法是一个复杂的过程,需要考虑多种因素,如翅片材料、烟气的物理性质、冷却介质的特性等。
在实际应用中,可能需要借助专业的热力学软件或咨询专业工程师进行详细计算和分析。
翅片管热交换器设计计算
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几种机械连接的翅片管
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第三篇
高效间壁式热交换器设计计算
图 ! " # 比较了几种翅片管的传热性能。由图可见, 绕片式较差, 主要是接触 热阻的存在, 特别是在运行时, 绕片式的翅片张力随温度的增加而迅速下降, 使接 触热阻也迅速增加。焊片式传热性能最好。套片式性能也属最好, 因为翅片紧套 于管表面上后再加以表面热镀锌。双金属轧片传热性能类似于镶片式, 因为它是 在套装后再轧出翅片。
& 型绕片式 % % % ! % $
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第四章
翅片管热交换器设计计算
翅片管管子常为圆形, 空冷器中为强化传热也用椭圆管。椭圆管的管外对流 换热系数比光管约可提高 !"# , 而空气阻力约可降低 $"# % !"# 。翅片管的基本 几何尺寸包括: 其壁厚应自沟槽底部计算其内 !基管外径和管壁厚对于镶片管, 但却使翅片效率下降, 壁。"翅片高度和翅片厚度增加翅高使翅片表面积增加, 因而使有效表面积 (即翅片表面积乘以翅片效率) 的增加渐趋缓慢。图 & ’ ( 表示 了单位有效翅片表面积的价格对于翅高的关系, 供选用翅高时参考。翅片厚度主 要考虑其强度、 制造工艺和腐蚀裕量, 国产铝翅片 (绕片式、 镶片式) 和钢翅片 (套 片式) 一般均选用 )*" % $*!++。 # 翅片距翅片距的数值会影响到翅化面积的大 小, 但对管外对流换热系数的影响极小。翅片距的选择取决于管外介质, 国产用 于空冷器的翅片管的翅片距常为 !*,++。 $ 翅化比它是指单位长度翅片管翅化 表面积与光管外表面之比。对于空冷器, 因为管外介质已经确定为空气, 所以翅 化比的选择应根据管内介质对流换热系数大小而定。当此值小时, 应选用较小翅 化比。若选用的翅化比过大并不能有效地增强传热, 反而会使以翅化表面积为基 。随着翅化比的增加, 空冷器单位尺寸的换热 准的传热系数迅速降低 (见表 & ’ !) 面积将增加, 但制造费用也增加。实践表明, 翅化比的最佳值约为 $- % !(。我国 生产的空冷器翅片管的翅化比有两种: 高翅片为 !,*&, 低翅片为 $-*$。对于低肋 螺纹管的翅化比不属此例。 % 管长国内空冷器翅片管长系列为 ,, &*", ., /+ 四 种。表 & ’ , 列出了国产翅片管的特性参数, 供读者参考。
冷却塔的设计与计算
冷却塔的设计与计算冷却塔是一种用于降温的设备,主要用于工业生产中的热量排放以及空调系统中的冷却。
它通过水和空气之间的传热来实现降温效果。
在设计和计算冷却塔时,应注意以下几个方面。
首先是冷却塔的设计参数。
这些参数包括冷却塔的高度、直径、填料类型和填料高度。
这些参数的选择取决于需要处理的冷却负荷以及水和空气流量。
根据实际情况,冷却塔的高度一般在10米到30米之间,直径一般在3米到10米之间。
填料类型和填料高度影响冷却效率,常用的填料材料包括塑料、木材和金属。
其次是冷却塔的水流和空气流动模式。
冷却塔可以采用不同的流动模式,如逆流、交流和异流模式。
逆流模式是最常见的模式,水和空气在相反方向流动。
交流模式是水和空气在相同方向流动。
异流模式是水和空气在不同方向流动。
选择合适的流动模式可以提高冷却效率。
第三是冷却塔的传热计算。
冷却塔的传热主要是通过水和空气之间的对流、辐射和蒸发传热来实现的。
对流传热是指水经过填料后与空气产生传热,辐射传热是指塔体表面的热辐射与空气产生传热,蒸发传热是指水在冷却塔内蒸发时与空气产生传热。
根据这些传热方式,可以建立传热模型进行传热计算,以确定冷却塔设计的热负荷和传热效率。
最后是冷却塔的风阻计算。
冷却塔在运行过程中会产生一定的风阻,这会影响冷却效果。
计算风阻可以根据空气的流体力学原理来进行。
主要考虑到填料的压降、冷却塔的构造和风机的效率。
通过风阻计算可以确定合适的风机功率和风阻损失,以保证冷却塔的正常运行。
以上是冷却塔设计与计算的基本要点。
在实际应用中,还需要考虑到冷却水质量的要求、冷却塔的防腐蚀措施以及与其他系统的配合等方面。
通过合理的设计和计算,可以实现冷却塔的高效运行,达到降温的目的。
横流式冷却塔简化热力计算方法
横流式冷却塔简化热力计算方法首先,我们需要确定一些冷却塔的基本参数。
这些参数包括:冷却塔的入口水温(Tw1)、出口水温(Tw2)、入口空气温度(Ta1)、空气湿球温度(Ta2)、塔的冷却水流量(Qw)和空气流量(Qa)。
这些参数将用于后续的计算中。
第一步,我们需要计算冷却水的冷却量(Qc)。
冷却量可以通过下式计算得到:Qc=Qw*(Tw1-Tw2)其中,Qw代表冷却水流量,Tw1和Tw2分别代表冷却水的入口温度和出口温度。
第二步,我们需要计算冷却塔的传热量(Qh)。
传热量可以通过下式计算得到:Qh=Qa*(Ta1-Ta2)其中,Qa代表空气流量,Ta1和Ta2分别代表空气的入口温度和湿球温度。
第三步,我们可以根据热力学原理得到冷却塔的热效率(η)。
热效率可以通过下式计算得到:η=Qc/Qh第四步,我们可以通过已知的参数来计算冷却塔的传热面积(A)。
A = Qh / (U * ΔTlm)其中,U代表传热系数,ΔTlm代表对数平均温差。
传热系数的取值与具体的冷却塔结构、材料和工况等因素有关。
ΔTlm可以通过下式计算得到:ΔTlm = (ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1 / ΔT2)其中,ΔT1和ΔT2分别代表冷却塔的温度差,可以通过Tw1、Tw2、Ta1和Ta2来计算得到。
最后,我们可以通过上述结果来判断冷却塔的热力性能。
如果热效率较高且传热面积较小,则说明冷却塔的散热效果较好;反之,则说明冷却塔的散热效果较差。
综上所述,通过以上的简化热力计算方法,我们可以估算横流式冷却塔的热力性能。
然而,需要注意的是,这些简化方法仅能提供初步的估算结果,实际的热力计算可能需要考虑更多的因素和参数。
因此,在实际应用中,我们应该根据具体情况来选择适当的计算方法,并进行实际的测试和验证。
冷却塔的热力计算
冷却塔的热力计算冷却塔是一种用于降低流体温度的设备,广泛应用于石油化工、电力、空调等行业。
其基本原理是通过风和水的热交换来降低水的温度,以实现对流体的冷却。
首先,进行冷却塔热力计算时需要确定进出口流体的温度差,即冷却塔进口水温和出口水温的差值。
该温度差是衡量冷却效果的主要指标之一、通常情况下,冷却塔的设计师会根据具体需求和设备参数来确定这个温度差。
其次,需要确定进出口流体的流量。
流量是冷却效果的另一个重要指标,它直接影响到热负荷的大小。
通常情况下,冷却塔的设计师会根据设备和系统的需求来确定流量。
接下来,需要确定冷却塔的换热特性。
冷却塔的换热特性是指冷却塔的热传导效果。
在冷却塔的设计中,通常会采用一些换热器,如填料、喷淋装置等,来提高冷却效果。
根据填料的形状、材料和布置方式等因素,可以计算出冷却塔的换热特性。
在进行热力计算时,还需要考虑环境因素。
冷却塔通常通过与周围环境空气的接触来实现热交换。
因此,环境温度、湿度和风速等因素都会对冷却效果产生影响。
一般情况下,冷却塔的设计师会通过考虑这些因素来确定冷却塔的热力计算参数。
最后,通过以上参数的计算,可以得到冷却塔的热力计算结果。
这些结果包括冷却塔的热效率、冷却塔的工作量和冷却塔的能效比等。
根据这些结果,可以评估冷却塔的工作状态和性能,并进行必要的调整和优化。
冷却塔的热力计算是冷却塔设计和使用过程中的重要环节。
只有正确地进行热力计算,才能确保冷却塔的正常运行和达到预期的效果。
在实际应用中,还需要结合其他因素,如材料选择、环保要求等,进行综合考虑,以满足具体需求。
总之,冷却塔的热力计算是一项复杂而重要的任务。
合理的热力计算结果可以有效地指导冷却塔的设计和使用,提高冷却效果,降低能耗,并确保冷却塔的安全运行。
冷却塔的热力计算
冷却塔的热力计算冷却塔的任务是将一定水量Q ,从水温t 1冷却到t 2,或者冷却△t =t 1-t 2。
因此,要设计出规格合适的冷却塔,或核算已有冷却塔的冷却能力,我们必须做冷却塔的热力计算。
为了便于计算,我们对冷却塔中的热力过程作如下简化假设:(1)散热系数α,散质系数v β,以及湿空气的比热c ,在整个冷却过程被看作是常量,不随空气温度及水温变化。
(2) 在冷却塔内由于水蒸气的分压力很小,对塔内压力变化影响也很小,所以计算中压力取平均大气压力值。
(3)认为水膜或水滴的表面温度与内部温度一致,也就是不考虑水侧的热阻。
(4) 在热平衡计算中,由于蒸发水量不大,也可以将蒸发水量忽略不计。
(5) 在水温变化不大的范围内,可将饱和水蒸汽分压力及饱和空气与水温的关系假定为线性关系。
冷却塔的热力计算方法有焓差法、湿差法和压差法等,其中最常用的是麦克尔提出的焓差法,以下简要介绍冷却塔的焓差法热力计算。
麦克尔提出的焓差法把过去由温度差和浓度差为动力的传热公式,统一为一个以焓差为动力的传热公式。
在方程式中,麦克尔引进入刘易斯关系式,导出了以焓差为动力的散热方程式。
()dV h h dH t xv q 0"-=β (1) 式中:q dH —— 水散出热量;xv β —— 以含湿差为基准的容积散质系数()[]kg kg s m kg //3⋅⋅ ;"t h —— 温度为水温t 时饱和空气比焓 (kg kJ /);0h —— 空气比焓 (kg kJ /)。
将式(1)代入冷却塔内热平衡方程:n w w q tdQ c Qdt c dH += (2)式中:q dH —— 水散出热量;w c —— 水的比热()[]C /J o ⋅kg k ;Q —— 冷却水量 (s /g k );u Q —— 蒸发水量 (s /g k )t —— 水温度 (℃)并引入系数K :m w u m u w r t c Q r t Q c K 2211-=-=式中 m r ——塔内平均汽化热(kg kJ /)经整理,并积分后,可得冷却塔热力计算的基本方程式: ⎰-=120"t t t w xv h h dt c Q v K β (3) 上式的左端表示在一定淋水填料及格型下冷却塔所具有的冷却能力,它与淋水填料的特性、构造、几何尺寸、冷却水量有关,称冷却塔的特性数,以符号愿'Ω表示,即:Q VK xv β=Ω'(3)式的右端表示冷却任务的大小,与气象条件有关,而与冷却塔的构造无关,称为冷却数(或交换数),以符号'Ω表示,也即:⎰-=Ω120"t t t w h h dtc 由于水温不是空气焓的直接函数,直接积分有困难,所以,在求解冷却数的时候,一般均采用近似积分方法。
冷却塔的设计与计算
一、设计任务范围与技术指标
(一)工艺设计任务: 第一类问题:设计新塔:热力计算、阻力计
算,决定塔体尺寸,选择风机,水力计算、设 计水泵。 第二类问题;校核计算,校核所选得定型塔, 校核冷却后水温就是否能达到要求。
(二)设计范围: 1、选择塔型:P498表23-8
据当地条件,及生产能力,定塔型,选填料。据 p491表23—4;及其她设备。水泵,风机。
Fi——塔内各不同部位得截面积(㎡)
G——所需风量, 由
求得。
D
G Q
也可拟定风机,在风机特性曲线高效区查定风量G。
(2)空气阻力: 塔体由冷空气进口至出口各部分得局部阻力:
H
i
mVi 2
2
Pa
ξi——局部阻力系数可查有关手册;
ρm——塔内湿空气平均密度。㎏/m3
填料得阻力最大,可由 P491 f 23-36 关系曲线
B——电机安全系数B:1、15~1、20
2、风筒式自然通风冷却塔: (1)原理: (2)计算: 抽力Z=阻力H
求塔高He(有效高) Z=He(ρ1-ρ2)g(Pa)
H
vm2 2
m Pa
ρ1,ρ2—塔外和填料上部得空气密度
(㎏/ m3)
ρm——塔中平均空气密度
m
1
2
2
kg / m3
vm——淋水填料中得平均风速(m/s)
vm
2He 1 2 g
m
(vm一般取o、6~1、2m/s)
He——塔风筒有效高,填料中点到塔顶。
He
vm2 2g
m 1 2
ξ——总D0
2
0.32D0
Fm FT
p
H0——进风口高度,(m) D0——进风口直径, (m) Fm——淋水填料面积,(㎡) FT——风筒出风口面积,(㎡) ξp——填料阻力系数,(实验定) D——填料1/2高处直径, (m)
冷却塔计算_
••••••••••••••当前位置:›冷却塔计算冷却塔计算冷却塔设计计算参考方法本文简述了冷却塔、冷却塔的选型,校核计算,模拟计算方法等,供大家参考。
一、简述如上图,冷却塔放于层间,运行时冷却塔进/排风大致可分为6个区间(图中箭头表示风向,其长度表示风量大小);它们分别是:a 区——冷却塔在A轴方向的主要进风面,该处装有1250mm高百叶3层。
b1/b2——冷却塔入风回流区,在这两个区很可能出现负压;回流在b2区会较多出现。
c 区——冷却塔高速排风区。
d 区——冷却塔在1/A轴方向通风区,该区为负压区,风速较a 区高,且以乱流出现居多。
e 区——热风扩散区;冷却塔排风经过一段距离(冷却塔排风口到建筑顶部百叶约4000mm)后,动压明显下降,静压上升,该区属正压区,其间大部分热风经建筑顶部百叶排入大气,少部分弥散后排风受阻会滞留一段时间,但,由于上下(e 区~b区)空间随机存在着压差,使得部分e区弥散的热风回流。
二、冷却塔的选型1、设计条件温度:38℃进水,32℃出水,27.9℃湿球;水量:1430M3/H;水质:自来水;耗电比:≤60Kw/台,≤0.04Kw/M3·h,场地:23750mm×5750mm;通风状况:一般。
2、冷却塔选型符合以上条件的冷却塔为:LRCM-H-200SC8×1台。
(冷却塔[设计基准]37-32-28℃,此条件下冷却塔处理水量为名义处理水量)其中,LRC表示良机方形低噪声冷却塔,M表示大陆性气候适用,H表示加高型,200表示冷却塔单元名义处理水量200M3/H,S表示该机型区别于一般冷却塔,C8表示该塔共由8个单元并联组合而成,即名义处理总水量为1600M3/H。
冷却塔的外观尺寸为:22630×3980×4130。
冷却塔配电功率:7.5Kw×8=60Kw,耗电比为60÷1600=0.0375Kw/M3·h。
冷却塔设计计算举例
冷却塔设计计算举例冷却塔是一种常用的工程设备,用于散热和冷却各种工业流体、空调系统和发电设备等。
它通常由填料层、风机和水流动系统组成,通过水和空气之间的传热与传质来降低流体的温度。
冷却塔的设计计算主要包括三个方面:热力计算、传质计算和水流动计算。
第一部分:热力计算热力计算主要涉及到冷却塔的冷却效果和功率计算。
设计师首先要确定流体的热负荷,即流体所携带的热量。
热量可以通过下面的公式计算得到:Q = mcΔT其中,Q是热负荷,m是流体的质量流量,c是流体的比热容,ΔT是流体的温度差。
设计师可以根据设备的工作条件和要求来选取合适的传热系数,将其代入下面的公式计算冷却塔的表面积:A=Q/(U×ΔTm)其中,A是冷却塔的表面积,U是传热系数,ΔTm是流体的平均温度差。
根据冷却塔的工作原理,可以通过下面的公式计算塔排的风量:V=m/(ρ×W)其中,V是风量,m是流体的质量流量,ρ是空气的密度,W是空气的相对湿度。
第二部分:传质计算传质计算主要涉及到冷却塔中水和空气之间的传质过程。
设计师可以采用质量平衡方程和传质方程来计算塔内水的蒸发量。
质量平衡方程可以表达为:mw × Xw = ma × Xa + me × Xm其中,mw是水的质量流量,Xw是水的质量分数,ma是空气的质量流量,Xa是空气的质量分数,me是蒸发的水的质量流量,Xm是水蒸汽的质量分数。
传质方程可以表达为:me = K × A × (Xw - Xa)其中,K是传质系数,A是传质面积。
通过上述两个方程,可以求解出水的蒸发量me。
第三部分:水流动计算水流动计算主要涉及到水在填料层中的流动和冷却效果。
设计师可以根据填料的性质和流体的流动特点来选择合适的公式和计算方法。
通常可以采用经验公式来计算填料层的有效面积:A′=α×A其中,A′是填料层的有效面积,α是填料的有效系数,A是填料层的表面积。
冷却塔选型计算公式
冷却塔选型计算公式冷却塔冷却水量的计算:1、Q = m s △ tQ 冷却塔冷却能力 Kcal / h (冷冻机/ 空调机的冷冻能力)m 水流量(质量) Kg / hs 水的比热值 1 Kcal / 1 kg - ℃△ t 进入冷凝器的水温与离开冷凝器的水温之差2、冷却塔 Q 的计算Q = 72 q ( I 入口- I 出口 )Q 冷却能力 Kcal / hq 冷却塔的风量 CMMI 入口冷却塔入口空气的焓(enthalpy)I 出口冷却塔出口空气的焓(enthalpy)3、q 冷却塔的风量 CMM 的计算q = Q / 72 ( I 入口- I 出口 )上述计算系依据基本的热力学理论,按空气线图(psychrometrics)的湿空气性能,搭配基本代数式计算之。
更深入的数学式依Merkel Theory的Enthalpy potential 观念导算出类似更精确的计算方程式:Q = K × S × ( hw -ha )Q 冷却塔的总传热量K 焓的热传导系数S 冷却塔的热传面积hw 空气与冷却水蒸发的混合湿空气之焓ha 进入冷却塔的外气空气之焓此时,导入冷却水流量(质量),建立 KS / L 的积分(Integration) 遂计算出更为精确的冷却塔热传方程式。
详细的计算你可以从Heat Transfer的热力学内查阅。
冷却塔的正确选用,是根据外气的湿球温度计算而来,绝非凭经验而来。
诸多人士认为冷却塔的能力一定大于冷冻空调的主机,这是完全错误的导论与说法,实不足为取。
这是一种「积非成是,以讹传讹」的谬论。
提到湿球温度从27℃→28℃,冷却塔的能力降低,why?其实这就是基础热力学上湿球温度的应用。
湿球温度愈高,湿球温度的冷却能力愈差。
所以,当湿球温度增高时,冷却塔的能力下降,换言之,冷却塔的出水量减少了。
从事空调制冷,空气的性能曲线图──Psychrometrics(空气线图)一定得充分认识、了解。
翅片管换热器设计计算
0.2000
涨管后增 量,0.1*2
胀管及套 7.4000 片后管外
径 胀管及套 6.7200 片后管内 径 每米管长 0.2717 翅片表面 积
每米管长
0.0205
翅片间基 管外表面
积
每米管长
0.2922 总外表面
积
0.0211
每米管长 内表面积
每米管长
0.0222 的平均面
积
13.8481 肋化系数
换热器总 外表面积L
2.1257 迎面风速
5.4333
最小截面 流速
沿气流方 41.0000 向的肋片
长度
2.3382 当量直径
17.5346 长径比
730.1311
空气雷诺 数Re
查《小型制冷装 置设计指导》表 3-18、3-19,用 插入法得
空气流过平套片 管的叉排管簇时 空气侧换热系 数:
91.4674
(s1 db )(s f f ) (20.5 7.4)(1.6 0.1) 0.5
s1s f
20.51.6
qv
f
C pf
Qk (ta2
t a1 )
wg
Va HB
wmax wg /
L ns2 25.4mm
d eq
2(s1 db )(s f s1 db s f
f f
)
2 (20.5 7.4) (1.6 0.1) 20.5 7.4 1.6 0.1
L
肋片/当量直
径
d eq
Ref
wamx d eq
f
of
c
a
de
Renf
(L d eq
)m
1.1
m 2a0 f f
冷却器的设计选型计算公式
冷却器的设计选型计算公式在工业生产中,冷却器是一种非常重要的设备,它可以将热量从一个地方传递到另一个地方,从而实现对工艺流体的冷却。
冷却器的设计选型是非常关键的一步,它需要考虑到流体的流速、温度、压力等因素,以确保冷却器能够正常工作并满足生产需求。
在进行冷却器的设计选型时,需要使用一些计算公式来进行计算,下面我们就来介绍一些常用的冷却器设计选型计算公式。
1. 冷却器的传热面积计算公式。
冷却器的传热面积是决定其传热效果的关键因素,传热面积的大小将直接影响到冷却器的工作效率。
传热面积的计算公式为:\[A = \dfrac{Q}{U \times \Delta T}\]其中,A为传热面积,Q为传热量,U为传热系数,ΔT为温度差。
传热量Q可以通过流体的流速、温度等参数来计算,传热系数U则需要根据冷却器的具体结构和材料来确定,温度差ΔT则是流体进出口温度的差值。
2. 冷却器的冷却水流量计算公式。
冷却器通常需要通过冷却水来进行散热,冷却水的流量大小将直接影响到冷却器的冷却效果。
冷却水流量的计算公式为:\[Q = mc\Delta T\]其中,Q为冷却水的流量,m为冷却水的质量流量,c为冷却水的比热容,ΔT 为冷却水的温度差。
冷却水的质量流量m可以通过冷却器的散热量和温度差来计算,冷却水的比热容c则是一个常数,温度差ΔT则是冷却水的进出口温度的差值。
3. 冷却器的压降计算公式。
冷却器在工作过程中会产生一定的压降,压降的大小将直接影响到冷却器的流体流速和流量。
压降的计算公式为:\[ΔP = f \dfrac{L}{D} \dfrac{ρV^2}{2}\]其中,ΔP为压降,f为摩擦系数,L为管道长度,D为管道直径,ρ为流体密度,V为流体流速。
摩擦系数f可以通过流体的雷诺数来计算,管道长度L和直径D则是冷却器的结构参数,流体密度ρ和流速V则可以通过流体的物性参数和流量来计算。
4. 冷却器的热阻计算公式。
冷却器的热阻是决定其传热效果的另一个关键因素,热阻的大小将直接影响到冷却器的传热速率。
冷却塔热力性能计算书及计算方法
工艺设计计算书1. 热力性能计算 1.1 热力性能计算方法工艺设计采用CTI 颁布的权威软件“CTIToolkit ”进行设计,并按GB7190.2 ―1997《大型玻璃纤维增强塑料冷却塔》进行校核,用焓差法计算,积分计算采用辛普逊20段近似积分计算公式。
计算公式逆流冷却塔热力计算基本方程式:⎰-''=12t t w ii dtC N (1) 式中:t 1、t 2―进、出塔水温 ℃i ―冷却塔淋水装置中对应于某点温度的空气比焓 kJ/kg i ″ ―与i 对应的饱和空气焓 kJ/kg K ―蒸发水量带走的热量系数 )20(56.0585122---=t t K (2)20段近似积分计算公式:⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆++∆+∆+∆++∆+∆+∆+∆⋅∆⋅=)111(2)111(4116018421931200i i i i i i i i t C N w(3) 式中:C w ―水的比热 4.1868 kJ/(kg ·℃) Δt ―进出水温差 ℃ Δt= t 1- t 2Δi 0,Δi 1,Δi 2,······Δi 19,Δi 20 ―分别表示对应于t 2,t 2+Δt/20,t 2+2Δt/20······t 2+19Δt/20,t 1时的焓差,即i ″- i kJ/kg 空气的焓按下式计算:““θθθθP P P C r C i q g ⋅Φ-⋅Φ++=00)(622.0 (4)式中:C g ―干空气的比热 1.005 kJ/kgC q ―水蒸气的比热 1.842 kJ/kgr 0 ―温度为0度时水的汽化热 2500.8kJ/kg θ ―空气干球温度 ℃ Φ ―相对湿度P 0 ―进塔空气大气压 kPaP “θ―空气温度为t 时的饱和水蒸气分压力 kPa 如取Φ=1,可将(4)改写为温度t 时的饱和湿空气焓计算式:““ttq g tP P P t C r t C i -++=00")(622.0 (5) 饱和水蒸气分压力及相对湿度按下式计算:)16.373(0024804.0)16.373lg(2.8)16.37311(305.31420141966.0T TT E -⋅-⋅+-⋅-=E t P 100665.98"⨯= (6) 式中:T ―绝对温度 K T=273.16+t"0")(000662.0θττθP P P --=Φ (7)式中:τ ―空气湿球温度,由机械通风干湿表测得 ℃ P “τ―空气温度为τ时的饱和水蒸气分压力 kPa将进塔空气干球温度θ1、湿球温度τ1及大气压P 0代入以上各式,即可求得进塔空气的相对湿度Φ和焓值i 1。
空冷器的设计
第四章空冷器的设计4.1 空冷器的设计条件4.1-1 设计条件1. 空气设计温度设计气温系指设计空冷器时所采用的空气入口温度。
采用干式空冷器时,设计气温应按当地夏季平均每年不保证五天的日平均气温[1][2][3]。
采用湿式空冷器时,将干式空冷器的设计气温作为干球温度,然后按相对湿度查出湿球温度,该温度即为湿式空冷器的设计气温。
我国各主要城市的气温列于附表4-1。
从该表可见我国绝大多数地区夏季平均每年不保证五天的日平均气温低于35℃。
当接近温度大于15-20℃时,采用干式空冷器比较合理。
在干燥炎热的地区,为了降低空气入口温度可以采用湿式空冷器。
2. 介质条件(1)适宜空冷器的介质条件适于采用空冷器的介质有石油化工过程中的气体,液体,水和水蒸汽等。
3.热流的操作条件(1)流量。
根据工艺要求而定。
(2)操作压力。
根据国家标准“空冷式换热器”的规定,最高的设计压为35 Mpa,这个压力可以满足石油化行业空冷器的操作要求。
(3)入口温度热流的入口温度越高其对数平均温差越大,因而所需要的传热面积就越小,这是比较经济的。
但是,考虑能量回收的可能性,入口温度不宜高,一般控制在120~130℃以下,超过该温度的那部分热量应尽量采用换热方式回收。
在个别情况下,如回收热量有困难或经济上不合算时,可适当介质入口温度。
就空冷器本身而言,考虑到介质温度升高会导致热阻的增加,传热效率下降,绕片式翅片管的工作温度可用到165℃而锒片式翅片管可用到200℃如果热流入口温度较低(低于70~80℃),可考虑用湿式空冷器。
(4)出口温度与接近温度对于干式空冷器出口温度一般以不低于55~65℃为宜[3],若不能满足工艺要求,可增设后湿空冷,或采用干-湿联合空冷。
接近温度系指热流出口温度与设计气温之差值。
干式空冷器的最低值应不低于15℃[3],否则将导致空冷器的面积过大,这是不经济的。
上述的设计数据应填入表4.1-1的”空气冷却器规格表”内.表41-1 空冷器设计规格表构架数量化学清洗片距架中心距特殊接管法兰面型式印记有无百叶窗自动手动温度表振动切换开关有无压力表机械设备风机型号驱动机型式减速机型式风机台数驱动机台数减速机台数风机直径驱动机转数转/分传动比风机功率驱动机功率功率调节型式: 手调自调调频转数:转/分支架支座材料: 叶片轮毂控制发生故障时的风机角度最大最小锁住百叶窗控制发生故障时的风机速度最大最小锁住出口温度控制精度±℃空气再再循环内循环外循环蒸汽盘管有无占地面积M2 总重kg运输重kg图号4.2翅片管参数的优化翅片管是空气冷却器的传热元件,翅片管的参数对空冷器的传热效率、功率消耗和噪声等有直接的关系[4]。
冷却塔计算公式范文
冷却塔计算公式范文冷却塔是一种用于将热量从流体中转移给空气的设备。
其主要目的是通过水蒸发来散热,从而降低流体的温度。
冷却塔的计算公式可以分为两个方面:空气侧和水侧。
空气侧计算公式:1.空气质量流率计算:空气质量流率(G)是冷却塔中空气的质量流动率,可以通过以下公式计算:G=ρxV其中,G为空气质量流率,ρ为空气密度,V为空气体积流率。
2.空气湿度计算:空气湿度(W)是空气中水分的含量,可以通过以下公式计算:W=(Wa/(Wa+Ws))x100其中,W为空气湿度,Wa为空气中气态水的质量含量,Ws为空气中水蒸气的质量含量。
3.空气温度计算:冷却塔的效果主要通过降低空气温度来实现,可以通过以下公式计算:T=Tǿ-(W/C)其中,T为冷却塔出口空气温度,Tǿ为冷却塔入口空气温度,W为空气内的水分含量,C为空气的比热容。
水侧计算公式:1.冷却塔效能计算:冷却塔效能指的是冷却塔总热量交换与冷却塔进口冷水端热量交换的比值,可以通过以下公式计算:E = (Tin - Tout) / (Tin - Tǿ)其中,E为冷却塔效能,Tin为进口水温,Tout为出口水温,Tǿ为冷却塔入口空气温度。
2.冷却塔冷却水量计算:冷却塔冷却水量(Q)是冷却塔冷却水的质量流动率,可以通过以下公式计算:Q=mxCpxΔT其中,Q为冷却塔冷却水量,m为冷却水质量流率,Cp为冷却水的比热容,ΔT为冷却水的温度差。
这些公式可以帮助工程师和设计师计算冷却塔的性能和参数,从而优化设备的设计和运行。
需要注意的是,上述公式只是一般性的计算公式,实际应用中可能还需要考虑一些其他因素,如湿球温度、各个传热过程的换热系数等。
因此,在具体应用中还需要根据实际情况进行调整和修正。
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Vmax Db Vmax Db
μ
−0.316
S1 S1
−0.927
Db
−0.927
μ
Db
S1
0.515
S2
f = 0.316Re−4
0.718
μ
Pr
1
3
Y
0.296
H
mL =
9、以基管表面为基准传热系数 h o = h ηf β 10、计算管内换热系数 Do ρv Re = μs λs Di ρv 0.8 n hi = 0.023 ( ) Prs Di μs 流体被加热 n 取 0.4 11、上述计算可求得总热阻,进而求得总传热系数 K。
0.667
V o Ao
o −A f −A d
,继而计算管外 Re=
D o V max μ
பைடு நூலகம்
。
μ
Pr
1
3
Y
0.164
H
(Y t)0.075
对于高翅片管 Df = 1.7~2.4 Db = 12~41mm Db h = 0.1378 λ D b 8、 翅片效率 ηf = tanh mL mL 2h L λt λ 为翅片导热系数 Db Vmax
A f +A b Ao
基管导热热阻 R w =
4、 选定翅片管,计算翅化比 β = 5、 设计排管形式。
。
6、 根据布管形式计算最窄截面风速Vmax = A 7、 计算翅片管传热系数 对于低翅片管 Df = 1.2~1.6 Db = 13.5~16mm Db h = 0.1507 λ D b Db Vmax
12、根据换热量可求得实际需求换热面积 Ac=K Δ t 13、根据布管形式可求得现有翅片管面积Ao 当A0 > Ac 时,设计满足要求 14、校核风阻 ΔP=f
NV 2 max 2ρ −0.316
Q
m
等边三角形时f = 37.86 等腰三角形时f = 37.86 15、校核管阻 Δp = f
Lρ s v 2 2D i
1、 换热三等式:Cs Ls t1 − t 2 = Ca Ga θ2 − θ1 = KAΔ t m ; 2、 假定出口水温可计算总可换热量 Q,继而求出空气的出口温度,当传热系数 K 确定后可 计算出所需翅片管面积。 3、 K = R
1
总
R 总 = R o + R i + R w + R fo + R fi 基管外部热阻 R o = 基管内部热阻 Ri = 1 ho Do 1 Di h Do Do ln 2λ Di