蒸发器换热系数的理论数值.
(专业版)蒸发器热量及面积计算公式的专业解读
(专业版)蒸发器热量及面积计算公式的专业解读1. 简介在制冷和空调系统中，蒸发器是关键组件之一，负责从空气中吸收热量以实现制冷效果。
本文档将详细解读蒸发器热量及面积计算公式，帮助读者更深入地理解蒸发器的工作原理和性能评估。
2. 热量计算公式蒸发器的热量吸收与以下因素有关：制冷剂的性质、蒸发器的尺寸、空气流量、环境温度等。
常用的热量计算公式如下：2.1. 制冷剂吸热量计算公式制冷剂在蒸发器中的吸热量主要取决于其物理性质，如比热容、蒸发温度等。
计算公式如下：\[ Q_{evap} = m \cdot c_{r} \cdot (T_{in} - T_{evap}) \]- \( Q_{evap} \)：制冷剂在蒸发器中的吸热量（W）- \( m \)：制冷剂的质量流量（kg/s）- \( c_{r} \)：制冷剂的比热容（J/(kg·K)）- \( T_{in} \)：制冷剂的入口温度（K）- \( T_{evap} \)：蒸发器的蒸发温度（K）2.2. 空气侧吸热量计算公式空气侧吸热量是指蒸发器从空气中吸收的热量。
计算公式如下：\[ Q_{air} = V \cdot c_{p} \cdot (T_{in} - T_{out}) \]- \( Q_{air} \)：空气侧的吸热量（W）- \( V \)：空气体积流量（m³/h）- \( c_{p} \)：空气的比热容（J/(kg·K)）- \( T_{in} \)：空气的入口温度（℃）- \( T_{out} \)：空气的出口温度（℃）3. 面积计算公式蒸发器的面积直接影响其制冷效果。
常用的面积计算公式如下：\[ A = \frac{Q_{evap}}{k \cdot U \cdot (T_{in} - T_{evap})} \]- \( A \)：蒸发器的面积（m²）- \( Q_{evap} \)：制冷剂在蒸发器中的吸热量（W）- \( k \)：传热系数（W/(m²·K)）- \( U \)：制冷剂与空气之间的温差（K）4. 总结本文对蒸发器热量及面积计算公式进行了详细解读，希望能帮助读者更好地理解蒸发器的工作原理和性能评估。
干式壳管式蒸发器的设计过程
干式壳管式蒸发器的设计过程初步规划过程：已知制冷量O Q ，和制冷剂的质量流量mt q （如制冷剂质量流量未知可通过mt q =O Q /（1'3h h -）求出）。
过热度过冷度（1） 求出冷冻水的体积流量s qv =O Q /'"111()p c t t ρ-（'1t 为冷冻水出水温度，"1t 为冷冻水进水温度）（2） 估计换热器的传热系数K 估（采用一般的铜光管时，换热器的传热系数为523~580w/（m 2℃），如果采用小直径铜管密排时，传热系数可提高为1000~1160w/（m 2℃），采用强化管传热系数会有更大的提高，能提高多少，根据铜光管时的水速和制冷剂的质量流速而定，即为水侧的换热系数和制冷剂侧换热系数而定）（3） 估算换热面积F 估=O Q /K 估m t ∆（初步规划的换热面积要考虑过热度对传热系数的影响，因此规划的换热面积要比校核计算的换热面积提高15%~30%左右，根据过热度的大小，选择合适的范围，另外，管板及折流板占据了换热面积不参与换热，因此初步规划的换热面积要再提高5%左右）（4） 单管程热交换器的管程流通截面积s A =mt q /m v （为了保证润滑油带回压缩机，制冷剂在换热管的出口流速大于4m/s ，此时制冷剂的质量流速一般为m v =100 kg/(m.s)左右，质量流速越大，制冷剂侧和整体的换热系数越高）（5） 单程的管数n=4s A /（πd i 2）（d i 为所选换热管的内径）（6） 根据所估的换热面积，每根管子的长度L=F 估/πnd 0 （d 0为管子的计算直径） （7） 确定合适的管程数N 及换热管长度l ，N=L/l （换热管长度与壳体直径之比通常为6~10），GB151-1999推荐的换热管长度采用：1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.5、6.0、7.5、9.0、12.0m 等）。
（8） 总的管子数Z m =nN已知参数对应的字母表示壳体内径D i ，流程数N ，每一流程的平均管子数Z m ，总管数Z t , 管板厚度δB ，折流板厚度δb ，折流板数N b ，折流板间距s 1，s 2,上缺口高度H 1，上缺口内管子数n b1，下缺口高H 2,下缺口内管数n b2。
翅片式蒸发器换热性能的数学模型
翅片式蒸发器换热性能的数学模型
席战利，曹小林，崔大光
（ 中南大学能源科学与工程学院，长沙 ,$%%)- ） ［摘要］ 本文采用分布参数法对翅片式蒸发器建立了数学模型，通过计算局部换热系数和摩擦压降来 简 化 翅片式蒸发器内复杂的三维流动关系，总结了文献已有的换热系数和摩擦压降的关联式，并添加到模型 控 制方程中，基于此模型，可对制冷剂在翅片式蒸发器中应用的换热性能进行模拟研究。 ［关键词］ 蒸发器，数学模型，关联式 ［中图分类号］ ./%&$ 0 + 1 * ； ./%$) ； .2(*& ［文献标识码］ 3
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［&］ 提出的关 对气液两相区， 本 文 采 用 5/(6.47-
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目前公认的流过光管管束摩 擦因 数的可 靠数据
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试验台系统
从图 " 、 # 中 可 以 看 出，实 验 结 果 和 仿 真 结 果 基本 趋 势 吻 合， 蒸 发 器 压 降 平 均 误 差 为 $% & ! ’ ， 蒸发器出口过 热 度 平 均 误 差 为 ( & ) ’ ，这 是 由 于 为 简化计算，模型建立时作了比较多的假设所致，忽 略了一些不利的因素，所以导致实验值与计算值有 一定的偏差。 综上所述，可以认为本文对汽车空调系统所建 立的模型基本成功，模拟程序可作为系统性能与测 试手段， 进而为系统优化和改进提供前期指导。
蒸发器安装技术—蒸发器的选择计算
L=F/0.119=130.2/0.119=1094(m)
4．计算管子重量 G=L×g=1094×1.94=2122(kg)=2.122(t)
蒸发器的选择计算
二、冷风机和排管的选择计算
（二）排管的选择计算——例题
5．顶排管设计
若冷库的进深为20m，则顶排管设计长度为19 m，管距180 mm，每根U形 管长度为38.1 m，U形管间距150 mm。U形管根数为1094/38.1=28.7根， 取29根U形管。顶排管宽度为28×150=4200mm。
(1)确定传热温差，根据表6—13可得传热温差△t=10℃ (2)据to=-18℃，从表6—11中查得 K’=6.98(W／m2·℃)
二、冷风机和排管的选择计算
（二）排管的选择计算——例题
(3)据已知条件从表6—12中查出：
C1=1，因为S／D=150／38=4
C2=1
蒸发器的选择与安装
C3=1.1(氨泵供液)
（二）排管的选择计算
各种形式排管换算系数表
排管形式
Cl S/D=4 S/D=2
C2
C3 非氨泵供液 氨泵强制供液
光滑U形顶排管
1.0 1.0000 (0.038/D)0.18
1.0
1.0
单层光滑蛇形顶排管 1.0 0.9750 (0.038/D)0.18
1.0
1.1
双层光滑蛇形顶排管 1.0 1.0000 (0.038/D)0.18
qv Qq =1.0×39000=39000 m3／h
根据冻结间所需冷却面积与风量，结合冷风机横向布置要求，可选用KLJ200 型冷风机二台(每台换热面积200m2，风量19980m3／h)。
二、冷风机和排管的选择计算
各种蒸发器冷凝器计算
各种蒸发器冷凝器计算蒸发器和冷凝器是热力工程中常见的设备，用于蒸发和冷凝流体。
本文将介绍各种蒸发器和冷凝器的计算方法。
一、蒸发器蒸发器是将液体转化为蒸汽的设备。
根据蒸发器的类型有多种不同的计算方法。
1.蒸发器内换热面积计算蒸发器的内换热面积可以通过以下公式计算：A=Q/(U×ΔTm)其中，A为内换热面积，Q为传热量，U为换热系数，ΔTm为平均温差。
2.各种蒸发器的计算常见蒸发器种类有多效蒸发器、喷雾式蒸发器、蒸镜式蒸发器等。
这些蒸发器的计算方法略有不同。
多效蒸发器的换热器内换热面积计算可以使用以下公式：A = Q / (Ud × ΔTmd)其中，A为内换热面积，Q为传热量，Ud为蒸气侧的换热系数，ΔTmd为蒸汽的平均温差。
喷雾式蒸发器的蒸发速率计算可以使用以下公式：W = (G × H) / (λ × (hlg - hgf))量蒸发潜热，hlg为蒸汽的焓值，hgf为液体的焓值。
蒸镜式蒸发器的换热面积和蒸发速率计算方法类似多效蒸发器。
二、冷凝器冷凝器是将蒸汽或气体转变为液体的设备。
根据冷凝器的类型有多种不同的计算方法。
1.冷凝器的内换热面积计算冷凝器的内换热面积可以通过以下公式计算：A=Q/(U×ΔTm)其中，A为内换热面积，Q为传热量，U为换热系数，ΔTm为平均温差。
2.各种冷凝器的计算常见冷凝器种类有冷却管束冷凝器、冷凝器冷凝管束冷凝器等。
这些冷凝器的计算方法略有不同。
冷却管束冷凝器的换热面积计算可以使用以下公式：A = Q / (Ud × ΔTmd)其中，A为内换热面积，Q为传热量，Ud为冷却侧的换热系数，ΔTmd为冷却水的平均温差。
冷凝器冷凝管束冷凝器的冷凝速率计算可以使用以下公式：W = (G × H) / (λ × (hgf - hfg))量冷凝潜热，hgf为蒸汽的焓值，hfg为液体的焓值。
以上就是各种蒸发器和冷凝器的计算方法。
常用蒸发器的传热系数与单位换热面积推荐数据
蒸发器型式 沉浸 式 （水 箱 型） 蒸发 器 氨-盐水 氨-水 氨-盐水 氨-水 氟利昂-水 盘管 氟利昂-盐水 式 氟利昂-水 直立 管式 螺旋 管式 满式 壳管 式 氨-盐水 氨-水 传热系数
W/m2*℃
单位面积热 负荷W/m2 2300~2600 2600~2900 2300~2900 2900~3500 1（2）载冷剂流速为 0.5~0.7m/s （1）平均传热温差5℃（2）载冷剂流速为 0.3~0.7m/s 有搅拌器 （1）平均传热温差4~6℃（2）载冷剂流速为 1~1.5m/s （1）平均传热温差4~6℃（2）载冷剂流速为 1~2m/s （1）平均传热温差7~9℃（2）载冷剂流速为 2~2.5m/s （1）平均传热温差2~4℃（2）载冷剂流速为 1~1.5m/s （1）平均传热温差2~4℃（2）水流速为 1~1.2m/s（3）R22，8肋铝芯内肋管
460~520 520~580 460~580 520~700 350~460 115~140 170~200 460~580 580~750 450~900
2300~2900 2900~4000
卧式 壳管 式蒸 发器 干式 壳管 式
氟利昂-水
330~770 1628~1745
用蒸发器的传热系数与单位换热面积推荐数据
蒸发器热力计算
风冷式蒸发器换热计算一、设计计算流程图二、 设计计算（以HLR45S 为例）1、已知参数换热参数：冷凝负荷：Q e =31000W 蒸发温度：t k =－1℃回风干球温度：t a1=7℃，湿球温度t s1=6℃ 送风干球温度：t a1=4℃，湿球温度t s1=3.6℃ 工质质量流速：g ＝140 kg/(m 2*s) 冷凝器结构参数：铜管排列方式：正三角形叉排 翅片型式：开窗片，亲水膜 铜管型式：光管铜管竖直方向间距：S 1＝25.4mm 铜管水平方向间距：S 2＝22mm 紫铜光管外径：d 0＝9.52mm 铜管厚度：δt ＝0.35mm 翅片厚度：δf ＝0.115mm 翅片间距：S f ＝1.8mm 冷凝器尺寸参数排数：N C ＝3排 每排管数：N B ＝52排2、计算过程1）冷凝器的几何参数计算翅片管外径：f b d d δ20+=＝ 9.75 mm 铜管内径：t i d d δ-=0＝8.82 mm 当量直径：)()(2))((4411f f b f f b eq S d S S d S U Ad δδ-+---==＝3.04 mm单位长度翅片面积：322110/)4(2－⨯-=f b f S d S S f π＝0.537 m 2/m单位长度翅片间管外表面积：310/)(－⨯-=f f f b b s S d f δπ＝0.0286 m 2/m 单位长度翅片管总面积：b f t f f f +=＝0.56666 m 2/m 翅片管肋化系数：it i t d ff f πβ==＝20.46 2）确定空气在蒸发器内的状态变化过程：进风点：h1＝20.74kJ/kg ，d1＝5.5g/kg 出风点：h2＝16.01kJ/kg ，d2＝4.8g/kg在湿空气焓湿图上连接状态点1和2，并延长与饱和空气线相交于饱和点4，如图：饱和点：h4＝11.65kJ/kg ，d4＝4.2g/kg ，t4＝1.2℃ 在蒸发器中空气的平均焓：)42ln(2143h h h h h h --+=＝18.09 kJ/kgd3＝5.1g/kg ，t3＝5.3℃ 析湿系数：434346.21t t d d --+=ξ＝1.5493) 空气侧换热系数迎面风速假定：f w ＝2.1 m/s最窄截面处风速：))(/(11max b f f f f d S S w S S w --=δ＝3.64m/s 蒸发器空气入口干球温度为：t a1＝7℃ 蒸发器空气出口干球温度为：t a2＝4℃确定空气物性的温度为：2/)(21a a m t t t +=＝5.5℃ 在t m ＝5.5℃下，空气热物性：v f =13.75×10－6m 2/s ，λf =0.02477W/mK ，ρf =1.268kg/m 3，C Pa ＝1.005kJ/(kg*℃) 空气侧的雷诺数：f eq f v d w /Re max = =805.73由《制冷原理与设备》中公式（7－36），空气侧换热系数meq eq nf f O d d C ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=γλαRe '=47.98 W/m 2K 其中：362)(103)(000425.0)(02315.0518.0eqeqeqd d d A γγγ-⨯-+-=＝0.1852⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯-=1000Re 24.036.1f A C ＝0.216 eq d n γ0066.045.0+=＝0.59311000Re 08.028.0f m +-=＝-0.2155铜管差排的修正系数为1.1，开窗片的修正系数为1.3，则空气侧换热系数为：(开窗片、波纹片的修正系数有待实验验证)'oo αα=×1.1×1.3＝68.62 W/m 2K 对于叉排翅片管簇：fd s 1=ρ＝25.4/9.75=2.6051 3.027.121'-=l l ρρ=2.7681 式中：21,l l 为正六边形对比距离，21l l =翅片当量高度：)'ln 35.01)(1'(5.0'ρρ+-=f d h ＝0.01169 mδλαa om 2==75.4 m -1翅片效率：')'(mh mh tgh f =η ＝0.802 表面效率：)1(1f tf s f f ηη--=＝0.812空气侧当量换热系数为：s o f ηξαα=＝85.81 W/m 2K 4）冷媒侧换热系数设R22进入蒸发器的干度x 1＝0.16，出口蒸发器时x 2＝1.0，则R22的总流量为：)(12x x r Q G er -== 0.17901 kg/sR22的总流通截面：gG A r==12.7866×10－4 每根管子的有效流通截面：42i i d A π=＝6.1067×10－5蒸发器的分路数：iA AZ =＝20.9 取Z ＝21 每一分路的R22流量：ZG G rd =＝0.008524 kg/s R22在管内蒸发时换热系数可按下式计算：343.02.02.0i 6.0g 7.2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=cr c ii P P d q α＝8.3766q i 0.6（如果是内螺纹管，换热系数则需乘以系数1.2）由于R22与润滑油能相互溶解，可忽略管内侧污垢。
各种蒸发器冷凝器计算
各种蒸发器冷凝器计算蒸发器和冷凝器是蒸发冷凝循环系统的两个重要组成部分。
蒸发器用于将液体转化为蒸汽，冷凝器则将蒸汽重新转化为液体。
在工业生产或空调系统中，蒸发器和冷凝器的设计和计算十分重要，因为它们的效率和性能直接影响到系统的运行效果。
下面将对各种蒸发器和冷凝器的计算进行详细介绍。
一、蒸发器的计算蒸发器的主要作用是通过向环境中提供热量，将液体转变为蒸汽。
在计算蒸发器时，需要考虑以下参数：1.蒸发器的热负荷：即单位时间内从蒸发器中蒸发的液体的热量。
热负荷可以通过以下公式计算：热负荷=蒸发流量×蒸发潜热2.蒸发器的换热面积：蒸发器的换热面积决定了热量的传递效率。
一般而言，换热面积越大，热量传递效率越高。
换热面积的计算常采用多种方法，如LMTD法和效能法。
3. 蒸发器的传热系数：传热系数是指单位面积上的热量传递速率。
蒸发器的传热系数一般由蒸发器的材料和工况条件决定。
常见的计算方法有Nu数法和Kern法。
4.蒸发器的风速：蒸发器通过风速来增加传热效果。
风速的选择应根据具体的应用环境和蒸发器的性能来确定。
二、冷凝器的计算冷凝器的主要作用是将蒸汽重新冷凝为液体。
在计算冷凝器时，需要考虑以下参数：1.冷凝器的冷负荷：即单位时间内从冷凝器中冷凝的蒸汽的热量。
冷负荷可以通过以下公式计算：冷负荷=冷凝流量×冷凝潜热2.冷凝器的换热面积：冷凝器的换热面积决定了热量的传递效率。
一般而言，换热面积越大，热量传递效率越高。
换热面积的计算方法与蒸发器类似。
3. 冷凝器的传热系数：传热系数是指单位面积上的热量传递速率。
冷凝器的传热系数一般由冷凝器的材料和工况条件决定。
常见的计算方法也是采用Nu数法和Kern法。
4.冷凝器的冷却水流量和温差：冷凝器通过冷却水来吸收蒸汽的热量。
冷却水的流量和温差会影响冷凝器的性能和效率。
一般而言，冷却水的流量越大，温差越小，冷凝器的工作效果越好。
综上所述，不同类型的蒸发器和冷凝器在计算时，需要考虑的参数有所差异。
降膜蒸发器中决定和影响传热系数的因素
降膜蒸发器中决定和影响传热系数的因素摘要这项工作的目的是确定不同操作条件下的单效蒸发器的传热系数，为了判断它们有多种影响因素。
降膜蒸发器包括12根外径25mm、长3m的垂直不锈钢管，蒸发器的蒸发容量为240 kg/h。
对每一个多效蒸发器的影响条件进行模拟，改变进料浓度和压力，设置每一种条件下的饱和温度和热传递系统，。
从而获得一个关联式，即传热系数与流体性质、几何参数和流量的关系。
2005年Elsevier公司保留所有权利。
关键词: 传热、蒸发器、降膜、传热系数1. 前言果汁的浓度是果汁制造业中被广泛使用的参数，它有两个主要目的：（1）降低产品的体积和重量，随后降低储存、包装及分销的成本。
（2）增加水的活动，减少其对果汁的稳定性影响，这是影响果汁品质的主要因素。
虽然冷冻浓缩和反渗透浓度等其他方法现在也经常被用到，但由于业务和经济原因蒸发仍然是最流行的。
蒸发是一个单元操作即从液体中去除水。
如果液体中含有溶解固体，解决方案是可以使其成为饱和或过饱和固体晶体沉积。
如果长时间高温蒸发，会造成果汁中许多物质被破坏,，真空蒸发似乎是合理的解决方案。
真空蒸发进行的沸点降低，所以热降解趋于最小化。
降膜蒸发器在本质上是管壳式换热器。
降膜蒸发器本质上是一个管壳式换热器。
蒸汽冷凝的壳程提供了潜热，使从管程流动溶液中的水蒸发量。
水蒸气和浓缩果汁，在热力学方面是平衡的，然后分离。
这个过程可以完成一次蒸发，因此沸腾浓缩液退出单元作进一步处理，蒸汽在一个独立的冷凝器中冷凝。
这种设备被命名为“单效蒸发器”。
然而，如果需要高浓度，最好是使用多个更小的单元，而不是用一个大的单元。
在这种条件下，解决方案是水汽离开第一个单元，加热介质为第二个过程蓄流。
对于一个合适的动力，由于第二单元存在，其沸点减小，这是通过减少在蒸发室的压力。
这样，减少了蒸发器在加热蒸汽压力方向的热能损失和压力损失。
这种被定义为“多效蒸发器”，3，4，5设备在食品工业是非常容易见到的。
制冷技术：蒸发器的选择计算
蒸发器的选择计算一、蒸发器选择计算的方法蒸发器的选择计算首先选择蒸发器的形式，然后计算所需的传热面积、被冷却介质的流量和流动阻力。
对于冷却液体的蒸发器，其计算方法与水冷式冷凝器相同。
1、蒸发器型式的选择开式冷水系统采用冷水箱式蒸发器（如制冰）。
冷藏库中根据各类冷间的要求不同，采用冷却排管和冷风机。
1.蒸发器传热面积的计算 蒸发器传热面积F 的计算式为F ＝Fq Qt K Q 00=∆⋅（m 2） （6－1） 式中 Q 0——制冷装置的制冷量，即蒸发器的负荷。
它等于制冷量与制冷装置的冷量损失之和（kW ）；K ——蒸发器的传热系数（W ／m 2·℃）； t ∆——平均传热温差(℃)；F q ——蒸发器的单位面积热负荷，即热流密度（W ／m 2）； 平均传热温差：t ∆＝)()(ln ln 020121min max min max t t t t t t t t t t ---=∆∆∆-∆ （6－2）t 1——被冷却介质进入蒸发器的温度（℃）； t 2——被冷却介质出蒸发器的温度（℃）； t 0——蒸发温度（℃）；蒸发器选型计算时，蒸发器的传热系数K 按经验选取，对排管有相应的计算公式。
对于冷却液体的蒸发器，蒸发温度一般比被冷却水的出口温度低3～5℃。
被冷却液体的进出口温差取5℃左右，这样，平均传热温差为5～6℃。
对于冷却空气的蒸发器，由于空气侧的放热系数很低而使传热系数很低，为了设备的初投资，选取较大的平均传热温差，一般蒸发温度比空气的出口温度低10℃左右，平均传热温差为15℃左右。
各种蒸发器的传热系数K 值等参数见表6－7。
3、 被冷却介质（水或空气）流量的计算与冷凝器中冷却介质流量的计算方法相同，不再重复。
蒸发器的传热系数和单位面积热负荷 表6－7二、冷风机选型计算(一)根据冷间冷却设备负荷，按公式（6-1）计算所需冷风机的冷却面积； 注意△t 取冷间温度与制冷剂温度差。
传热系数K 见表6-8。
3蒸发器的传热面积计算
3．蒸发器的传热面积计算根据传热基本方程均t K Q A ∆=式中A ——换热器的传热面积，m 2；Q ——蒸发器的热负荷，W ； 均t ∆——传热平均温差，℃；K ——换热器的总传热系数，W/( m 2·℃)。
根据热量衡算，蒸发器的热负荷Dr Q =；蒸发过程为加热蒸汽冷凝和溶液沸腾之间的恒温传热，1t T t -=∆均；K 值可按传热章提供的公式计算.1t T t -=∆——有效温度差（蒸发的推动力）课堂练习：习题6-2 习题6-3补充习题：（1）已知单效常压蒸发器每小时处理２t Ｎa ＯＨ水溶液，溶液浓度由15％（质量）浓缩到25％(质量)。
加热蒸汽压强为400kPa(绝压)，冷凝后在饱和温度下排出。
假设蒸发器的热损失忽略不计。
溶液的沸点为113℃，分别按20℃加料和沸点加料，求此两种情况下的加热蒸汽消耗量和单位蒸汽消耗量。
[答：Ｄ＝1.15×103kg/h Ｄ／W ＝1.44（20℃加料） Ｄ＝845kg/h Ｄ／W ＝1.06（沸点加料）]（2）传热面积为52m 2的蒸发器，在常压下每小时蒸发2500kg 浓度为7％(质量)的某水溶液。
原料液的温度为95℃，常压下的沸点为103℃,完成液的浓度为45％ (质量)。
加热蒸汽的绝压为300kPa 。
热损失为Ｗ。
试估算蒸发器的总传热系数。
[答：Ｋ＝924W/（m 2·℃）] 三、溶液的沸点和温度差损失1.溶液的沸点溶液中溶质不挥发，在相同的条件下溶液的沸点总是比纯溶剂的沸点升高。
实际操作中，已知加热蒸汽压力和二次蒸汽压力（冷凝器的压力），既可直接查得T （加热蒸汽温度）和'T （二次蒸汽温度）'T T t T -=∆——视温度差()()''T t t T T T t t 11T -=---=∆-∆=∆——温度差损失所以溶液的沸点∆+='T t 1 2.温度差损失产生温度差损失的原因主要有：①因溶液沸点升高引起的温度差损失'∆；②因加热管内液柱静压力而引起的温度差损失''∆；③由于管路流动阻力而引起的温度差损失'''∆。
常用蒸发器的传热系数与单位换热面积推荐数据
常用蒸发器的传热系数与单位换热面积推
蒸发器型式 沉浸 式 （水 箱 型） 蒸发 器 氨-盐水 氨-水 氨-盐水 氨-水 氟利昂-水 盘管 氟利昂-盐水 式 氟利昂-水 直立 管式 螺旋 管式 满式 壳管 式 氨-盐水 氨-积热 负荷W/m2 2300~2600 2600~2900 2300~2900 2900~3500 1750~2300
460~520 520~580 460~580 520~700 350~460 115~140 170~200 460~580 580~750 450~900
2300~2900 2900~4000
卧式 壳管 式蒸 发器 干式 壳管 式
氟利昂-水
330~770 1628~1745
用蒸发器的传热系数与单位换热面积推荐数据
(完整版)蒸发器热量及面积计算公式
(完整版)蒸发器热量及面积计算公式蒸发器热量计算公式蒸发器是一种应用广泛的热交换设备，在许多工业领域中被使用。
为了准确计算蒸发器的热量，我们可以使用以下公式：热量 = （Q1-Q2）/ （Q1-Qw） x 100%其中，Q1是进入蒸发器的热量流量，Q2是蒸发器出口的热量流量，Qw是蒸发器的工作效率。
蒸发器面积计算公式蒸发器的面积是确定设备尺寸和设计参数的关键因素。
我们可以使用以下公式来计算蒸发器的面积：A = Q / (U x ΔT)其中，A是蒸发器的面积，Q是蒸发器的热量流量，U是传热系数，ΔT是温度差。
实例假设某个工业生产过程需要蒸发器来进行热传递。
我们已知进入蒸发器的热量流量为2000 kW，蒸发器出口的热量流量为1500 kW，蒸发器的工作效率为80%。
传热系数为1000 W/(m²·K)，温度差为30 K。
带入计算公式，我们可以得到以下结果：热量 = (2000 - 1500) / (2000 - (2000 x 0.8)) x 100%= 500 / 600 x 100%≈ 83.33%蒸发器面积 = 2000 kW / (1000 W/(m²·K) x 30 K)= 66.67 m²因此，对于该工业生产过程，我们需要一个热量为83.33%的蒸发器，并且其面积为66.67 m²。
结论蒸发器热量及面积计算公式是工程设计和生产过程中必备的工具，通过合理地计算热量和面积，能够确保蒸发器的运行效果和工艺要求的达到。
以上是一个简单的例子，实际应用中还需考虑更多因素，如流体性质、操作压力等。
通过合理的计算和设计，可以提高蒸发器的工作效率和能源利用率。
使用蒸发器计算公式时，请注意输入参数的准确性和一致性，以确保计算结果的正确性。
同时，还应根据具体的工艺和设备要求调整计算公式，以满足实际需要。
希望以上信息对您在蒸发器热量及面积计算方面有所帮助！如有任何问题，欢迎随时咨询。
蒸发器换热参数及管内阻力计算
A平= 0.0288 de= 0.0037 τ = 17.03 a = 18.57 ε = 0.592516106 三、假定计算时的蒸发器基本尺寸参数 va = 1.562 设蒸发器的迎面风速为(m/s) 2.64 v= 最小流动截面的流速 m/s 5 N= 假定沿气流方向肋管的排数 排 0.1100 L= 沿气流方向的肋片长(m) cp = 空气的比热 (kJ/(kg·℃)) 1.0
Re=ρ ·v·de/μ
n=－0.28+0.08×Re/1000 m=0.45+0.0066×L/de C1=1.36－0.24×Re/1000 C2=0.518－2.315×10-2(L/de)+4.25×10-4(L/de)2－3×10-6(L/de)3 α a=C1C2(λ /de)(L/de)nRem(此式是顺排的计算,错排乘1.1～1.15的系数) η =1－exp[α a·a·N/(cp·ρ ·va)] (若为真时调整va,为假则调N,使N、∝N) fa=Ma/(ρ ·va) A1=fa·a·N ξ =(h1-h2)/[cp×(t1-t2)] m=[2ξ α a/(λ fδ f )]0.5 l=(1.065*s1/2-d0/2)×[1+0.805lg(1.065*s1/2/d0*2)] η f=th(1000ml)/(1000ml) η α
空气的平均密度(m/s) 2) 空气的平均动力粘度(N·s/m 空气的平均导热系数(W/m·K) 空气的计算雷诺数
输入 输入 输入 输入 输入 输入
ρ = μ = λ =
Re=
1.1296 0.0000187 0.026 587.0
指数1 指数2 与气流运动状况有关的系数 与结构尺寸有关的系数 整体肋片管外表面空气侧的放热系数(W/m2·K) 校核管排数 初步确定的迎风面积(m2) 初步确定的总传热面积(m2)
干式蒸发器换热参数计算
干式蒸发器换热参数计算干式蒸发器是一种换热设备，广泛应用于化工、食品、制药、环保等行业。
干式蒸发器的工作原理是利用气体和固体两相介质进行换热，将气体中的水份蒸发出来，并通过其他设备进行收集和回收利用。
在设计和计算干式蒸发器时，需要考虑一系列换热参数。
1.换热面积计算：干式蒸发器的换热面积是决定其换热效果的重要参数。
可以通过以下公式计算换热面积：A=G/(UΔT)其中，A是换热面积，G为气体的质量流量，U为整体换热系数，ΔT 为气体进出口的温度差。
这个公式可以根据具体工况来进行调整和修正。
2.气体侧临界厚度计算：为保证干式蒸发器的换热效果，需要在气体侧设置一定厚度的填料层。
填料层的临界厚度可以通过以下公式计算：Lc=κ/(ΔP/Δy)其中，Lc为填料层的临界厚度，κ为填料的热导率，ΔP为气体侧的压力降，Δy为填料层的高度。
3.气体侧换热系数计算：干式蒸发器的换热系数是气体侧换热的重要参数，可以根据以下公式进行计算：Ua=1/(Rf+Rw+Rm)其中，Ua为气体侧的平均换热系数，Rf为气体和填料层间的传热阻力，Rw为填料层的传热阻力，Rm为金属壳体的传热阻力。
这些阻力可以根据相关的传热理论进行计算。
4.固体侧换热系数计算：干式蒸发器还需要考虑固体侧的换热系数，可以根据以下公式进行计算：Uw=1/(Rw1+Rw2+Rw3)其中，Uw为固体侧的平均换热系数，Rw1为固体和填料层间的传热阻力，Rw2为填料层的传热阻力，Rw3为金属壳体的传热阻力。
这些阻力可以根据相关的传热理论进行计算。
5.温度差计算：干式蒸发器的温度差是其换热效果的重要参数。
可以通过以下公式计算温度差：ΔT=ΔT1+ΔT2其中，ΔT为气体进出口的温度差，ΔT1为气体进口与填料层间的温度差，ΔT2为填料层与气体出口间的温度差。
这些温度差可以根据相关的换热理论进行计算。
以上是计算干式蒸发器换热参数的一些关键要点，设计和计算干式蒸发器需要结合具体的工艺要求和实际情况进行综合考虑，以确保干式蒸发器的换热效果和工作性能。
(升级版)蒸发器热量及面积的科学计算公式
(升级版)蒸发器热量及面积的科学计算公式1. 介绍本文档旨在提供一种科学的方法来计算蒸发器的热量和面积。
通过使用本方法，可以更准确地确定蒸发器的性能，并优化其设计和操作。
2. 热量计算公式蒸发器的热量可以通过以下公式计算：Q = U × A × ΔT × (1 - Tc/Th)其中：- Q：蒸发器的热量（单位：瓦特）- U：热传递系数（单位：瓦特/平方米·开尔文）- A：蒸发器的面积（单位：平方米）- ΔT：蒸发器两侧的温差（单位：开尔文）- Tc：冷侧温度（单位：开尔文）- Th：热侧温度（单位：开尔文）3. 面积计算公式蒸发器的面积可以通过以下公式计算：A = Q / (U × ΔT × (1 - Tc/Th))其中：- A：蒸发器的面积（单位：平方米）- Q：蒸发器的热量（单位：瓦特）- U：热传递系数（单位：瓦特/平方米·开尔文）- ΔT：蒸发器两侧的温差（单位：开尔文）- Tc：冷侧温度（单位：开尔文）- Th：热侧温度（单位：开尔文）4. 说明在实际应用中，热传递系数U、温差ΔT、冷侧温度Tc和热侧温度Th的值通常需要通过实验或其他可靠的数据来确定。
根据具体情况和需求，可以对这些值进行适当的调整，以获得更准确的计算结果。
5. 结论通过使用本文档提供的计算公式，可以更科学、准确地计算蒸发器的热量和面积。
这有助于优化蒸发器的设计和操作，提高其性能和效率。
请注意，本文档提供的计算方法仅供参考。
在实际应用中，可能需要根据具体情况进行适当的调整和验证。
如有任何疑问或需要进一步的帮助，请随时与我们联系。
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6．3．2 蒸发过程的传热系数蒸发中的传热系数K是影响蒸发设计计算的重要因素之一。
根据传热学知识知（6-6）上式忽略了管壁厚度的影响。
式中蒸汽冷凝传热系数αo可按膜式冷凝的公式计算；管壁热阻R W往往可以忽略；污垢热阻Rs 可按经验值估计，确定蒸发总传热系数K的关键是确定溶液在管内沸腾的传热膜系数a i。
研究表明影响a i的因素较多，如溶液的性质、浓度、沸腾方式、蒸发器结构型式及操作条件等，具体计算可参阅有关文献 [1,6]。
一、总传热系数的经验值目前，虽然已有较多的管内沸腾传热研究，但因各种蒸发器内的流动情况难以准确预料，使用一般的经验公式有时并不可靠；加之管内污垢热阻会有较大变化，蒸发的总传热系数往往主要靠现场实测。
表6-1给出了常用蒸发器的传热系数范围，可供参考。
表6-1 常用蒸发器传热系数K的经验值蒸发器的型式总传热系数K, W / (m2K)标准式（自然循环）600～3000标准式（强制循环）1200～6000悬筐式600～3000升膜式1200～6000降膜式1200～3500二、提高总传热系数的方法管外蒸汽冷凝的传热膜系数αo通常较大，但加热室内不凝性气体的不断积累将使管外传热膜系数αo减小，故须注意及时排除其中的不凝性气体以降低热阻。
管内沸腾传热膜系数αi涉及到管内液体自下而上经过管子的两相流动。
在管子底部，液体接受热量但尚未沸腾，液体与管壁之间传热属单相对流传热，传热系数较小；沿管子向上，液体逐渐沸腾汽泡渐多，起初的传热方式与大容积沸腾相近。
由于密度差引起的自然对流会造成虹吸作用，管中心的汽泡快速带动液体在管壁四周形成液膜向上流动，流动液膜与管壁之间的传热膜系数逐渐增加并达最大值。
但如果管子长度足够，沿管子再向上液膜会被蒸干，汽流夹带着雾滴一起流动，传热系数又趋下降。
因此，为提高全管长内的平均传热系数，应尽可能扩大膜状流动的区域。
管内壁液体一侧的污垢热阻Rs与溶液的性质、管内液体的运动状况有关。
由于溶液中常含有少量的杂质盐类如CaSO4、CaCO3、Mg(OH)2等，溶液在加热表面汽化会使这些盐的局部浓度达到过饱和状态，从而在加热面上析出，形成污垢层。
尤其是CaSO4等，其溶解度随温度升高而下降，更易在传热面上结垢，且质地较硬，难以清除；以CaCO3为主的垢层质地虽软利于清除，但导热系数较小；此外，垢层的多孔性也使其导热系数较低。
所以即使厚度为1～2mm的垢层也具有较大的热阻。
为降低Rs，工程上可采取定期清理、提高循环速度、加阻垢剂，或添加少量晶种使易结晶的物料在溶液中而不是在加热面上析出等方法。
返回目录6.5.2 多效蒸发的优缺点6.5.2 多效蒸发的优缺点一、多效蒸发的经济性多效蒸发时，除末效外，各效的二次蒸汽都作为下一效蒸发器的加热蒸汽加以利用，因而和单效相比，相同的生蒸汽量D可蒸发更多的水量W，亦即提高了生蒸汽的经济性W/D。
如前所述，在若干假定条件下，单效时的W/D约为1。
同理，双效时约为2，三效时约为3，等等。
考虑实际情况，根据经验，不同效数时生蒸汽的经济性大致如下表：表6-2 生蒸汽经济性W/D的经验值效数单效双效三效四效五效W/D0.91 1.75 2.5 3.33 3.70正由于多效蒸发时生蒸汽的经济性较高，所以在蒸发大量水分时广泛采用多效蒸发。
但上表也说明，当效数增加时，W/D值虽然增加，但并不和效数成正比。
二、多效蒸发的代价首先，多效蒸发时需要多个蒸发器，为便于制造和维修，各蒸发器的传热面积常相同，此时，多效蒸发的设备费近似和效数成正比。
因此，多效蒸发时生蒸汽经济性的提高是以设备费为代价的。
其次，当生蒸汽的压力（温度）和冷凝器的压力（温度）给定时，不论单效或多效蒸发，其理论传热温度差均为Δt r=T-T′ 。
这里，T和T′分别为加热蒸汽和冷凝器处二次蒸汽的温度。
换句话说，理论传热温差与效数无关，多效蒸发只是将上述传热温度差按某种规律分配至各效。
而且，多效蒸发的每一效都存在沸点上升或传热温度差损失，因而各效有效传热温度差之和——总有效传热温度差必然小于单效时的有效传热温度差，结果导致多效时的生产能力小于单效。
下面作进一步的说明。
由于蒸发是由传热控制的单元操作，因此蒸发时的生产能力可近似以传热率Q来衡量。
由传热速率方程，对于单效蒸发：Q s=K s A sΔt s （6-24）对于m效的多效蒸发：（6-25）式中，下标s表示单效；m表示效数，i表示多效蒸发中的第i效。
作为粗略计算，设各效传热系数可取其平均值，各效的传热面积相等，且它们分别均和单效时同，则有（6-26）有效传热温度差Δt为理论传热温度差与传热温度差损失Δ之差，对于单效：Δt s=Δt r-Δs (6-27a)对于多效：(6-27b)一般情况下，多效蒸发中末效的温度差损失和单效时的温度差损失相等，故必有，因而。
比较式（6-24）和（6-26）可知 Qm<Qs，即多效时的生产能力总是小于单效，且效数愈多，其生产能力更趋减小。
蒸发器的单位传热面积上蒸发水分的能力称为蒸发器的生产强度U，它也是衡量蒸发过程的一个重要生产指标，即U＝Ｗ／Ａ（6-28）式中 U为蒸发器的生产强度，kg/m2·h由于多效蒸发时的生产能力小于单效时的生产能力，而传热面积又等于单效时的m倍，所以，多效时的生产强度远较单效蒸发时的为小。
三、多效蒸发中效数的限制和选择随着效数的增加，各效传热温度差损失之和增加，各效总有效传热温度差减小，蒸发的生产能力降低。
极限情况下，若由于效数的增加使，则，蒸发操作将无法进行，因此，多效蒸发的效数必存在一定的限制。
实际上，由于效数增加时，生蒸汽经济性提高的幅度越来越小，例如由单效变为双效，生蒸汽的经济性约提高了(1.75-0.91)/0.91=92.3% ，而自四效增加为五效，则仅提高(3.7-3.33)/3.3=11.1% ；而设备的投资费用却始终随效数的增加成比例地增加，所以，即使在相同生产能力条件下，也不可无限制地增加效数。
基于上述理由，实际的多效蒸发过程，效数不是很多的，除特殊情况（如海水淡化等）外，一般来说，对于电解质溶液，如NaOH、NH4NO3等水溶液的蒸发，由于其沸点升高较大，故通常为2～3效；对于非电解质溶液，如糖的水溶液或其它有机溶液的蒸发，其沸点上升较小，所用的效数可为4～6效。
而从传热角度考虑，为使溶液的沸腾传热维持在核状沸腾阶段，在确定效数时，应注意使各效分配到的有效温度差不小于5～7℃。
近年来，为了更充分地利用热能，已出现了适当增加效数的趋势，但适宜效数的选择还需要通过经济核算来确定，原则上应使单位生产能力下的设备与操作费之和为最小。
返回目录上一页下一6.4.3 蒸发器的传热面积6.4.3 蒸发器的传热面积由传热方程可计算蒸发器的传热面积A为（6-23）例6-2 用单效蒸发浓缩NH4NO3水溶液。
设计进料量为2.78kg/s，用压力为686kPa（绝）的饱和水蒸气将溶液由68%（质量分率，下同）浓缩至90%。
若蒸发室压力为20kPa（绝）。
溶液的沸点为373.15K，蒸发器的总传热系数为1.2kW/m2·K，沸点进料，试求不计热损失时加热蒸汽消耗量及蒸发器的传热面积。
解：水份蒸发量由水蒸汽表查得加热蒸汽在绝压为686kPa时的饱和温度和汽化潜热为T=437.4K，r =2073kJ/kg蒸发室的压力为20kPa（绝）时，二次蒸汽的汽化潜热为r t=2356KJ/Kg故在沸点进料及忽略热损失时，加热蒸汽消耗量为D=W (r t/r)蒸发器的传热面积为各蒸发器的总传热系数2011-05-23 21:23:02| 分类：化工工艺|举报|字号大中小订阅各蒸发器的总传热系数蒸发器形式总传热系数W/(m2.K夹套式350~2330盘管式580~3000水平管式(蒸汽管内冷凝)580~2330水平管式(蒸汽管外冷凝)580~4700中央循环管式580~3000带搅拌的中央循环管式1200~5800悬筐式580~3500旋液式930~1750强制循环型1200~7000倾斜管式930~3500升膜式580~5800降膜式1200~3500外加热式1200~5800刮膜式(粘度1~100cP)1750~7000刮膜式(粘度1000~10000Cp)700~1200叠片离心式3500~4700空气冷却器总传热系数2011-05-23 21:21:22| 分类：化工工艺 |举报 |字号大中小订阅空气冷却器总传热系数大致值.W/(m2.℃)冷凝K值液体冷却K值气体冷却操作压力kPa(表压)压力降kPaK值氨625机器夹套水710空气或烟道气3450.7~3.557氟利昂-12400柴油14069013.8110汽油460轻瓦斯油37069034170轻碳氢化合物510轻碳氢化合物480碳氢化合物气体2417200430轻石脑油40086221200重石脑油370重整炉液流400690034460重整反应器废气400残油85氨反应器流体480低压蒸汽770焦油40塔顶蒸汽370有夹套的容器总传热系数2011-05-23 21:20:13| 分类：化工工艺|举报|字号大中小订阅带有夹套的容器总传热系数大致值.W/(m2.℃)夹套内的流体容器内的流体传热壁材料K值夹套内的流体容器内的流体传热壁材料K值蒸汽水不锈钢850~1700蒸汽水玻璃衬里碳钢400~570蒸汽水溶液不锈钢450~1140蒸汽水溶液玻璃衬里碳钢285~480蒸汽有机液不锈钢285~850蒸汽有机液玻璃衬里碳钢170~400蒸汽轻油不锈钢340~910蒸汽轻油玻璃衬里碳230~425钢蒸汽重油不锈钢57~285蒸汽重油玻璃衬里碳钢57~230盐水水不锈钢230~1625盐水水玻璃衬里碳钢170~450盐水水溶液不锈钢200~850盐水水溶液玻璃衬里碳钢140~400盐水有机液不锈钢170~680盐水有机液玻璃衬里碳钢115~340盐水轻油不锈钢200~740盐水轻油玻璃衬里碳钢140~370盐水重油不锈钢57~170盐水重油玻璃衬里碳钢57~170传热油水不锈钢285~1140传热油水玻璃衬里碳钢170~450传热油水溶液不锈钢230~965传热油水溶液玻璃衬里碳钢140~400传热油有机液不锈钢170~680传热油有机液玻璃衬里碳钢140~370传热油轻油不锈钢200~740传热油轻油玻璃衬里碳钢115~400传热油重油不锈钢57~230传热油重油玻璃衬里碳钢57~200评论这张转发至微博转发至微博阅读(483)|评论(0)|喜欢推荐0人转载浸没在液体中的盘管总传热系数空气冷却器总传热系数历史上的今天最近读者登录后，您可以在此留下足迹。
sunzubin518hbdgyzfcjwsunjliuhongzdongbin7njmscxh2可乐会醉热度评论点击登录|昵称：浸没在液体中的盘管总传热系数2011-05-23 21:17:46| 分类：化工工艺| 标签：蒸汽水溶液|举报|字号大中小订阅浸没在液体中的盘管总传热系数大致值.W/(m2.℃)清洁表面的K值考虑到常见污垢情况下的K值热侧冷侧自然对流强制对流自然对流强制对流加热时应用蒸汽水溶液1420~18401700~3120570~1140850~1560蒸汽轻油280~400625~790270~260340~620中质润230~340570~738200~230280~570蒸汽滑油蒸汽6号柴油110~230400~51085~170340~460蒸汽焦油或85~200280~40085~140220~340沥青蒸汽熔融蜡200~260260~310110~200200~260蒸汽熔融蜡200~260260~310140~200200~280蒸汽空气或气体10~2028~365~1723~45蒸汽糖蜜或谷物糖浆110~220400~51085~170340~460高温热水水溶液650~8001100~1420400~570620~910高温传热油焦油或沥青70~170260~37057~110170~280导热姆或亚老哥尔焦油或沥青85~170280~34068~114170~280冷却时应用水水溶液620~7701110~1390370~540600~880水淬火油57~85140~26040~5785~140中质润45~68110~17028~4557~110水滑油糖蜜或谷40~57100~15023~4045~85水物糖浆空气或11~2328~576~1823~46水气体氟利昂水溶液200~260340~510110~200230~340或氨钙或钠水溶液570~680990~1140280~430460~710盐水。