冷凝器设计计算方法

合集下载

冷凝器热量及面积计算公式

冷凝器热量及面积计算公式

冷凝器热量及面积计算公式冷凝器是一种将气体或蒸汽通过冷却转化为液体的设备。

在工业领域中,冷凝器通常用于冷却和凝结过程中的热量交换。

冷凝器的热量和面积计算公式是根据热传导和传热理论得到的,并且可以根据具体的设计参数进行调整。

以下是冷凝器热量和面积计算的一般公式及步骤。

1.冷凝器热量计算:冷凝器的热量计算需要考虑到两部分:冷凝器进口的热量和冷凝器出口的热量。

冷凝器进口热量计算公式:Q_in = m * c * (T_in - T_sat)其中,Q_in 是冷凝器进口的热量(单位为瓦特),m 是冷凝器进口的质量流量(单位为千克/秒),c 是流体的比热容(单位为焦耳/千克·摄氏度),T_in 是冷凝器进口的温度(单位为摄氏度),T_sat 是冷凝温度(单位为摄氏度)。

冷凝器出口热量计算公式:Q_out = m * c * (T_out - T_sat)其中,Q_out 是冷凝器出口的热量(单位为瓦特),T_out 是冷凝器出口的温度(单位为摄氏度)。

冷凝器的总热量可以通过将进口热量与出口热量相加得到:Q_total = Q_in + Q_out2.冷凝器面积计算:冷凝器的面积计算需要考虑到热传导和传热系数。

冷凝器面积计算公式:A = Q_total / (U * ΔT_lm)其中,A 是冷凝器的表面积(单位为平方米),U 是总传热系数(单位为瓦特/平方米·摄氏度),ΔT_lm 是温差的对数平均值(单位为摄氏度)。

总传热系数(U)可以通过考虑壳程和管程中传热系数(h_shell,h_tube)和管壁的热传导系数(k_tube)得到:1/U = 1/h_shell + Δx/k_tube + 1/h_tube其中,Δx是管壁的厚度(单位为米)。

温差的对数平均值(ΔT_lm)可以通过进口温度和出口温度计算得到:ΔT_lm = (ΔT_1 - ΔT_2) / ln(ΔT_1 / ΔT_2)其中,ΔT_1是冷凝器的进口温度和冷凝器温度的差值(单位为摄氏度),ΔT_2是冷凝器的出口温度和冷凝器温度的差值(单位为摄氏度)。

冷凝器计算

冷凝器计算
查表得到
空气侧表面传热系数 管内凝结的表面传热系数
Q0 tk t0 ta1 ta2 db
δf sf s1 s2=s1*1.732/2
Cpa λa νa ρa
θm=(ta2-ta1)/ln【(tk-ta1)/(tk-ta2)】 ta2-ta1 (tk-ta1)/(tk-ta2) ln(tk-ta1)/(tk-ta2) Qk=C0*Q0 C0 af=2(s1*s2-π/4*db*db)/sf ab=π*db(sf-δf)/sf aof=af+ab ai=π*di
1.6549 m3/28 0.002749428 3.400922199 16.0007119 534.3194051
0.296 0.529
1.232 -0.238
66.3365316 27.73362896 0.516909894 2388*(50-twi)(-0.25次 方)
qv=Qk/【ρa*Cpa*(ta2-ta1)】 wy Ay=qv/wy l H=Ay/l N=H/s1-1/2
n b=n*s1*cos30 de=2(s1-db)(sf-δf)/【(s1-db)+(sf-δf)】 wmax=s1*sf*wy/(s1-db)/(sf-δf) b/de Ref=wmax*de/νa ψ n
1325.4 0.009 3.246679155 2388.247446
制冷量 冷凝温度 蒸发温度 进口空气温度 出口空气温度 外径 外牙 内牙 厚度 间距 长U管中心距
比热容 热导率 运动粘度 密度
1,对数平均温差
2,冷凝器负荷
3,每米管翅片换热面积 每米管翅片间换热面积 每米管翅片侧总换热面积 每米管长内面积 4,冷凝器风量 冷凝器空气体积流量 设定迎风面积 迎风面积 设定长U管长度 冷凝器迎风面高度 迎风面管排数 5,传热计算 设定冷凝器排数 翅片宽度 微元最窄截面的当量直径 最窄面风速

冷凝器蒸发器设计计算

冷凝器蒸发器设计计算

冷凝器蒸发器设计计算冷凝器和蒸发器是热交换装置中的两种重要设备,用于实现热量的传递和相变。

本文将详细介绍冷凝器和蒸发器的设计计算过程,包括设计参数的选择、热量传递计算和流体力学计算。

冷凝器是将气体或蒸汽冷却并转化为液体的装置。

在设计计算过程中,需要确定冷凝器的热负荷、冷凝温度差、冷却介质和冷凝器类型。

1.确定热负荷:热负荷是冷凝器设计的基础参数,可以通过计算得到。

对于气体冷凝器,热负荷可以通过质量流量和入口出口温度计算得到;对于蒸汽冷凝器,热负荷可以通过质量流量、蒸发焓和冷凝焓计算得到。

2.确定冷凝温度差:冷凝温度差是冷凝器设计中的重要参数,可以通过热负荷和冷凝器传热系数计算得到。

一般情况下,冷凝温度差应保持在适当的范围内,以确保冷却介质能够充分发挥作用。

3.确定冷却介质:冷却介质的选择与具体的工艺要求有关,可以是水、空气或其他特定介质。

冷却介质的性质和流量对冷凝器的设计和效果有着直接影响。

4.确定冷凝器类型:冷凝器的类型包括管壳式冷凝器、板式冷凝器和换热管式冷凝器等。

不同类型的冷凝器在设计和计算上存在差异,需要根据具体情况选择合适的冷凝器类型。

蒸发器是将液体转化为气体的装置,主要用于蒸发器或吸热器中。

在设计计算过程中,需要确定蒸发器的热负荷、蒸发温度差、蒸发介质和蒸发器类型。

1.确定热负荷:蒸发器的热负荷可以通过计算得到,其计算方式与冷凝器类似。

对于蒸发器,热负荷可以通过质量流量、入口出口温度和蒸发焓计算得到。

2.确定蒸发温度差:蒸发温度差是蒸发器设计中的重要参数,可以通过热负荷和蒸发器传热系数计算得到。

蒸发温度差的大小影响蒸发速率和蒸发效果,需要根据具体情况进行选择。

3.确定蒸发介质:蒸发介质的选择与具体的工艺要求有关,可以是液体、气体或其他特定介质。

蒸发介质的性质和流量对蒸发器的设计和效果有着直接影响。

4.确定蒸发器类型:蒸发器的类型包括管壳式蒸发器、板式蒸发器和换热管式蒸发器等。

不同类型的蒸发器在设计和计算上存在差异,需要根据具体情况选择合适的蒸发器类型。

风冷冷凝器排数计算公式

风冷冷凝器排数计算公式

风冷冷凝器排数计算公式在工业生产中,冷凝器是一种常见的设备,用于将气体或蒸汽冷凝成液体。

而风冷冷凝器则是一种常用的冷凝器类型,它利用风力将热量带走,从而实现冷凝的目的。

在设计风冷冷凝器时,需要考虑到排数的计算,以确保其正常运行。

下面我们将介绍风冷冷凝器排数计算的公式及相关内容。

风冷冷凝器排数计算公式的基本原理是根据冷凝器的设计参数和工况条件来确定排数,以保证冷凝器的正常运行。

在实际应用中,需要考虑到多个因素,包括气体流量、风速、温度差等。

下面是风冷冷凝器排数计算公式的基本形式:N = (Q / (U ΔT A)) (1 / ρ V)。

其中,N表示冷凝器的排数,Q表示冷凝器的总热量,U表示传热系数,ΔT 表示温度差,A表示冷凝器的有效传热面积,ρ表示空气密度,V表示风速。

在实际应用中,需要根据具体的工况条件和冷凝器的设计参数来确定各个变量的数值。

下面我们将逐一介绍这些变量的计算方法。

首先,冷凝器的总热量Q可以根据工艺参数和物性参数来确定。

通常可以通过传热计算或者实验测定来得到。

其次,传热系数U是冷凝器的一个重要参数,它反映了冷凝器的传热性能。

通常可以通过实验测定或者理论计算来确定。

温度差ΔT是指冷凝器的进出口温度差,通常可以根据工艺要求和物性参数来确定。

冷凝器的有效传热面积A通常可以根据设计参数来确定。

空气密度ρ可以根据气体的物性参数和工况条件来确定。

最后,风速V是冷凝器的另一个重要参数,它反映了风冷冷凝器的风冷效果。

通常可以通过实验测定或者理论计算来确定。

通过以上公式和相关变量的计算,可以得到风冷冷凝器的排数。

在实际应用中,需要根据具体的工况条件和冷凝器的设计参数来确定排数,以确保冷凝器的正常运行。

除了排数的计算,还需要考虑到风冷冷凝器的其他设计参数,包括冷凝器的尺寸、材质、风道设计等。

这些参数都会影响到冷凝器的性能和运行效果,需要进行综合考虑和优化设计。

总之,风冷冷凝器排数的计算是风冷冷凝器设计中的重要环节,需要根据具体的工况条件和冷凝器的设计参数来确定。

壳管冷凝器设计计算公式

壳管冷凝器设计计算公式

壳管冷凝器设计计算公式壳管冷凝器是一种常见的换热设备,广泛应用于化工、石油、制药等工业领域。

它通过将高温高压的气体冷却成液体,实现能量的转换和回收。

在设计壳管冷凝器时,需要考虑多种因素,包括冷凝器的尺寸、材料、流体性质等。

而其中最关键的一步就是进行设计计算,以确定冷凝器的具体参数。

下面将介绍壳管冷凝器设计计算的一般公式和步骤。

1. 冷凝器的热负荷计算。

冷凝器的热负荷是指冷凝器需要处理的热量,通常以单位时间内传热量的形式表示。

冷凝器的热负荷计算公式为:Q = m (h1 h2)。

其中,Q为冷凝器的热负荷,单位为瓦特(W);m为冷凝介质的质量流量,单位为千克/秒;h1和h2分别为冷凝介质进口和出口的焓值,单位为焦耳/千克(J/kg)。

2. 冷凝器的传热面积计算。

传热面积是冷凝器设计中的一个重要参数,它直接影响到冷凝器的传热效果。

传热面积的计算公式为:A = Q / (U ΔTlm)。

其中,A为传热面积,单位为平方米(m2);Q为冷凝器的热负荷;U为传热系数,单位为瓦特/平方米·摄氏度(W/m2·℃);ΔTlm为对数平均温差,单位为摄氏度(℃)。

3. 冷凝器的管束数计算。

管束数是指冷凝器中管子的数量,它直接关系到冷凝介质在冷凝器中的流动情况。

管束数的计算公式为:N = (m G) / (π d2 ρ)。

其中,N为管束数;m为冷凝介质的质量流量;G为冷凝介质的流速,单位为千克/(秒·平方米);d为管子的直径,单位为米(m);ρ为冷凝介质的密度,单位为千克/立方米(kg/m3)。

4. 冷凝器的压降计算。

在设计冷凝器时,需要考虑冷凝介质在冷凝器中的压降情况,以确保冷凝介质能够顺利地流动。

冷凝器的压降计算公式为:ΔP = f (L / d) (G2 / 2) ρ。

其中,ΔP为冷凝器的压降,单位为帕斯卡(Pa);f为摩擦因子;L为管子的长度,单位为米(m);d为管子的直径;G为冷凝介质的流速;ρ为冷凝介质的密度。

冷凝器蒸发器设计计算

冷凝器蒸发器设计计算

冷凝器蒸发器设计计算冷凝器和蒸发器是热交换器中的两个重要部分,用于实现液体的冷凝和蒸发过程。

在冷凝器和蒸发器的设计计算中,需要考虑多个参数,如传热面积、传热系数、温度差、流体流速等。

首先,我们来看冷凝器的设计计算。

冷凝器是将气体或蒸汽冷凝为液体的设备。

在冷凝器的设计计算中,我们需要考虑的主要参数有传热面积和传热系数。

传热面积的大小决定了冷凝器的传热能力。

一般来说,传热面积越大,冷凝能力越强。

传热面积的计算可以通过以下公式进行估算:A=Q/(U×ΔTm)其中,A为传热面积,Q为冷凝能力,U为传热系数,ΔTm为平均温度差。

传热系数是冷凝器设计中另一个重要的参数。

传热系数表示单位面积的传热能力,取决于冷凝器的设计、材料、流体性质等因素。

在设计计算中,可以通过查表获得相应的传热系数。

另外,还需要考虑冷凝器的温差和流体流速。

温差是指工作介质的饱和温度和冷凝温度之间的差值,影响着传热过程中的温度梯度。

流体流速则会影响冷凝器的阻力和压降。

接下来,我们来看蒸发器的设计计算。

蒸发器是将液体蒸发为气体的设备。

在蒸发器的设计计算中,我们也需要考虑传热面积和传热系数。

同样,传热面积的大小决定了蒸发器的传热能力,可以通过上述公式进行估算。

传热系数对于蒸发器的设计同样重要。

传热系数表示单位面积的传热能力,取决于蒸发器的设计、材料、流体性质等因素。

也可以通过查表获得相应的传热系数。

除了传热面积和传热系数,还需要考虑蒸发器的温差和流体流速。

温差是指工作介质的饱和温度和蒸发温度之间的差值,影响着传热过程中的温度梯度。

流体流速同样会影响蒸发器的阻力和压降。

在冷凝器和蒸发器的设计计算中,还需要考虑其他一些因素,如材料的选择、外部环境温度、工作介质的流动性质等。

这些因素都会对设计结果产生一定的影响,需要进行综合考虑。

综上所述,冷凝器和蒸发器的设计计算需要考虑传热面积、传热系数、温度差、流体流速等多个参数。

通过合理的设计计算,可以实现冷凝和蒸发过程的高效运行,提高设备的性能和效率。

冷凝器设计计算范文

冷凝器设计计算范文

冷凝器设计计算范文
冷凝器是一种用于将气体或蒸汽冷凝成液体的设备。

它主要由管束和
外壳组成,通过将高温高压的蒸汽排放到冷凝器中,蒸汽在接触到冷凝器
表面时被冷却,最终转变为液体。

冷凝器的设计计算一般包括以下几个方面:
1.冷凝水的供应和排放:冷凝器需要足够的冷凝水来冷却蒸汽。

设计
计算时需要确定冷凝水的需求量和排放的方式,一般可以通过测量蒸汽入
口和出口的温度和流量来计算。

2.冷却面积的计算:冷凝器的冷却效果取决于冷却面积的大小。

可以
根据蒸汽入口温度、出口温度和流量来计算所需的冷却面积。

一般可以使
用传热方程来计算冷却器所需的面积。

3.管束设计:管束是冷凝器的核心部分,它承担着将蒸汽冷却成液体
的任务。

管束的设计一般包括管束材质的选择、管束的直径和长度等。


束的设计需要考虑传热效率、材料的耐腐蚀性等因素。

4.外壳设计:冷凝器的外壳一般是由金属材料制成,它起到保护管束
的作用。

外壳的设计需要考虑材料的强度和耐腐蚀性,以及外壳内部的泄
漏问题。

5.冷凝器的结构设计:冷凝器的结构设计包括冷凝器的布局、进出口
的位置和尺寸、泵和阀门的选择等。

结构设计需要满足冷凝器的工作要求,保证冷凝器的正常运行。

除了上述的设计计算,冷凝器的安装和维护也是关键的环节。

冷凝器通常需要定期清洗和检查,以保证其正常的工作。

此外,冷凝器的设计和使用也需要考虑环保因素,减少对环境的污染。

冷凝器计算程序1

冷凝器计算程序1

冷凝器计算程序1冷凝器计算程序1冷凝器是一种重要的热交换设备,广泛应用于各种工业生产过程中的蒸汽压缩循环系统中。

冷凝器的主要功能是将蒸汽或气体的热量转移到冷却介质中,将其冷凝成液体。

在设计冷凝器时,需要进行一系列的计算和选择,包括冷凝器的换热面积、冷却介质的流量以及冷却介质的温度。

冷凝器的换热面积是根据工艺需求来确定的,通常可以通过以下的计算方法来确定:1.计算冷凝器的传热负荷,传热负荷可以通过以下公式计算:Q=m*(h1-h2)其中,Q为传热负荷,m为蒸汽或气体的质量流量,h1为入口蒸汽或气体的焓值,h2为出口液体的焓值。

2.根据传热负荷和传热系数来计算换热面积,换热面积可以通过以下公式计算:A=Q/(U*ΔΤm)其中,A为换热面积,U为总传热系数,ΔΤm为对数平均温差。

冷凝器的冷却介质的流量可以通过以下的计算方法来确定:1.根据换热面积和传热系数来计算冷却介质的流量,冷却介质的流量可以通过以下公式计算:m_c=Q/(c*ΔT_c)其中,m_c为冷却介质的质量流量,c为冷却介质的定压比热容,ΔT_c为冷却介质的进出口温差。

2.根据冷却介质的流速来计算冷却介质的流量,冷却介质的流量可以通过以下公式计算:m_c=ρ_c*A_c*V_c其中,ρ_c为冷却介质的密度,A_c为冷凝器的截面积,V_c为冷却介质的流速。

冷凝器的冷却介质的温度可以通过以下的计算方法来确定:1.根据冷却介质的进口温度和换热面积来计算冷却介质的出口温度,冷却介质的出口温度可以通过以下公式计算:T_c2=T_c1+Q/(m_c*c_c)其中,T_c1为冷却介质的进口温度,T_c2为冷却介质的出口温度,c_c为冷却介质的定压比热容。

2.根据冷却介质的流速、换热系数和对数平均温差来计算冷却介质的温度,冷却介质的温度可以通过以下公式计算:T_c2=T_c1+(Q/(m_c*c_c)-U*A/m_c)*(1/U*A)其中,T_c1为冷却介质的进口温度,T_c2为冷却介质的出口温度,U 为总传热系数,A为换热面积,m_c为冷却介质的质量流量,c_c为冷却介质的定压比热容。

冷凝器计算

冷凝器计算

冷凝器(t k=40,t o=2)换热计算1.设计参数: Q k =SRF-120 压缩机W制冷剂: R22冷却介质: H2O冷凝温度: t k =40℃进水温度: t1 =30℃出水温度: t2 =35℃水侧污垢系数:γo =0.000086m2K/W 2.换热管参数:2.1换热管管内参数:内径: di =0.01348m 2.2换热管管外参数:坯管外径: do = d m =0.01588m 换热管光管段长度: l z = 2×0.050.1m 翅片外径: D w =0.01588m 翅片根径: D g =0.01418m 翅片高: h =0.00085m 翅片间隙: S =0.0004m 翅片距: P =0.00085m 翅片间当量直径: de = 4sh/(2h+s) =0.0006476m 传热面积系数:ηc =0.8单位管长外表面积: F ol = ηc[π(D w2-D g2)/2+πD g·S]/P =0.09232㎡/m 2.3拟取冷凝器参数:冷凝管根数: n n =113根过冷管根数: n g =0根管程数: Z =2程有效管长: l =2m 垂线上的平均管子数:N cg =9根似取冷凝面积(内表面) F in = n n×π×d i×l =9.57079923.水在定性温度下的物性值:定性温度: t m = (t1+t2)/2 =32.5定压比热: C p =4179J/kg·K 密度:ρw =994.9kg/m3动力粘度:μ =7.62E-04Pa·S 普兰德准数: P rw = 5.15导热系数:λ =0.6248w/mK 4.制冷剂在定性温度下的物性值:定性温度: t mf = t k =40℃导热系数:λf =0.0772W/mK 运动粘度:υf = 1.94E-07㎡/s 表面张力:σf = 5.80E-04㎏/m 密度:ρf =1133㎏/m3冷凝潜热: h fg =166220J/㎏普兰德准数: Pr f = 3.745.管内水侧给热系数:5.1冷却水流量: V = Q k/[C pρw(t2-t1)] =0m3/s0m3/h 5.2管内水速:ω= 4·Z·V/[(n n+n g)πd i2] =0m/s 5.3雷诺数: Re w = d iωρw/μ =05.4水侧给热系数:αi =0.023(λ/di)Re w0.8P rw0.4) =0w/㎡K6.管外制冷剂的给热系数:6.1毛细作用系数:βc =1-4{σf/[ρf ·(D g+h)de]}0.5/π=0.70800876.2单位面积热负荷:q = Q k/(n n·π·d o·l·ηc) =06.3雷诺数:Ref = 4qd m P/[ρfυf · h fg(2h+S)] =06.4伽利略准数:G a = gF ol3/υf2 = 2.051E+116.5表面张力作用系数:βσ= σf(1/0.0001+2/S)/(h·ρf) =9.03379896.6管外给热系数:6.6.1各种系数:①Co = 0.193βc0.5Re f-0.32Pr f0.31βσ0.15G a0.1(0.013/S)2000S =#DIV/0!②不凝气体影响系数;设不凝气体含量为: A =0.012η1 = EXP(-15.6×A) =0.8292779③制冷剂含油影响系数:设含油量为:B =0.01η2 = [EXP(-8.5×B)]0.8 =0.9342605④管束效应系数:η3 = N cg-0.25 =0.57735036.6.2管外给热系数:αo = η1η2η3C o(λf3·g/υf2)1/3 =#DIV/0!W/㎡K7.总传热系数:(按内表面计算)K i = A[1/αi+d i/(d mαo)+γo]-1 =#DIV/0!8.对数平均温差:Δt m = (t2-t1)/ln[(t k-t1)/(t k-t2)] =7.21347529.传热面积(内表面):F i' = Q k/(Δt m K i) =#DIV/0!取5%的面积裕量,则 F i =1.05F i' =#DIV/0!10.校核:F in/F i =#DIV/0!∵ 1≤F in/F i≤1.05 ∴计算合格。

冷凝器计算

冷凝器计算

冷凝器计算冷凝器(t k=40,t o=2)换热计算1.设计参数: Q k =SRF-120 压缩机W制冷剂: R22冷却介质: H2O冷凝温度:t k =40℃进水温度:t1 =30℃出水温度:t2 =35℃水侧污垢系数:γo =0.000086m2K/W 2.换热管参数:2.1换热管管内参数:内径: di =0.01348m 2.2换热管管外参数:坯管外径:do = d m =0.01588m 换热管光管段长度:l z = 2×0.050.1m 翅片外径: D w =0.01588m 翅片根径: D g =0.01418m 翅片高: h =0.00085m 翅片间隙: S =0.0004m 翅片距:P =0.00085m 翅片间当量直径:de = 4sh/(2h+s) =0.0006476m 传热面积系数:ηc =0.8单位管长外表面积:F ol = ηc[π(D w2-D g2)/2+πD g·S]/P =0.09232㎡/m 2.3拟取冷凝器参数:冷凝管根数: n n =113根过冷管根数: n g =0根管程数: Z =2程有效管长: l =2m 垂线上的平均管子数:N cg =9根似取冷凝面积(内表面)F in = n n×π×d i×l =9.57079923.水在定性温度下的物性值:定性温度: t m = (t1+t2)/2 =32.5定压比热:C p =4179J/kg·K 密度:ρw =994.9kg/m3动力粘度:μ =7.62E-04Pa·S 普兰德准数: P rw = 5.15导热系数:λ =0.6248w/mK 4.制冷剂在定性温度下的物性值:定性温度:t mf = t k =40℃导热系数:λ f =0.0772W/mK 运动粘度:υf = 1.94E-07㎡/s 表面张力:σf = 5.80E-04㎏/m 密度:ρ f =1133㎏/m3冷凝潜热: h fg =166220J/㎏普兰德准数: Pr f = 3.745.管内水侧给热系数:5.1冷却水流量:V = Q k/[C pρw(t2-t1)] =0m3/s0m3/h 5.2管内水速:ω= 4·Z·V/[(n n+n g)πd i2] =0m/s 5.3雷诺数:Re w = d iωρw/μ =05.4水侧给热系数:αi =0.023(λ/di)Re w0.8P rw0.4) =0w/㎡K6.管外制冷剂的给热系数:6.1毛细作用系数:βc =1-4{σf/[ρ f ·(D g+h)de]}0.5/π=0.70800876.2单位面积热负荷:q = Q k/(n n·π·d o·l·ηc) =06.3雷诺数:Ref = 4qd m P/[ρfυ f · h fg(2h+S)] =06.4伽利略准数:G a = gF ol3/υf2 = 2.051E+116.5表面张力作用系数:βσ= σf(1/0.0001+2/S)/(h·ρf) =9.03379896.6管外给热系数:6.6.1各种系数:①Co = 0.193βc0.5Re f-0.32Pr f0.31βσ0.15G a0.1(0.013/S)2000S =#DIV/0!②不凝气体影响系数;设不凝气体含量为: A =0.012η1 = EXP(-15.6×A) =0.8292779③制冷剂含油影响系数:设含油量为:B =0.01η2 = [EXP(-8.5×B)]0.8 =0.9342605④管束效应系数:η3 = N cg-0.25 =0.57735036.6.2管外给热系数:αo = η1η2η3C o(λf3·g/υf2)1/3 =#DIV/0!W/㎡K7.总传热系数:(按内表面计算)K i = A[1/αi+d i/(d mαo)+γo]-1 =#DIV/0!8.对数平均温差:Δt m = (t2-t1)/ln[(t k-t1)/(t k-t2)] =7.21347529.传热面积(内表面):F i' = Q k/(Δt m K i) =#DIV/0!取5%的面积裕量,则 F i =1.05F i' =#DIV/0!10.校核:F in/F i =#DIV/0!∵ 1≤F in/F i≤1.05 ∴计算合格。

(完整版)冷凝器热量及面积计算公式

(完整版)冷凝器热量及面积计算公式

(完整版)冷凝器热量及面积计算公式引言冷凝器是工业生产中常见的设备之一,用于将蒸汽或气体冷凝成液体,并释放热量。

为了正确设计冷凝器,我们需要通过计算来确定所需的热量和面积。

本文档将详细介绍冷凝器热量计算和面积计算的公式及步骤。

冷凝器热量计算冷凝器热量计算的公式如下:热量 = 比热容 ×质量 ×温度差其中,- 比热容指的是液体在单位质量下温度变化的热容量。

- 质量是液体的质量。

- 温度差是冷凝器进口液体的温度与出口液体的温度之差。

通过测量进口液体和出口液体的温度,以及知道液体的比热容和质量,即可计算出冷凝器需要释放的热量。

冷凝器面积计算冷凝器面积计算的公式如下:面积 = 热量 / (传热系数 ×温度差)其中,- 热量是前面计算得到的冷凝器需要释放的热量。

- 传热系数是冷凝器内部传热过程的系数。

- 温度差是冷凝器进口液体温度与环境温度之差。

通过测量进口液体温度和环境温度,以及知道热量和传热系数,即可计算出冷凝器所需的面积。

示例为了更好地理解和应用上述公式,以下是一组示例数据:假设冷凝器进口液体温度为80°C,出口液体温度为40°C,液体的比热容为2.1 J/(g°C),质量为1000 g,传热系数为50 J/(m²·°C),环境温度为30°C。

首先,计算热量:热量 = 2.1 × 1000 × (80 - 40) = J然后,计算面积:面积 = / (50 × (80 - 30)) = 168 m²因此,根据给定的数据,我们得出冷凝器所需的面积为168平方米。

结论通过本文档的介绍,我们了解了冷凝器热量计算和面积计算的公式及步骤。

这些公式可以帮助我们正确设计和计算冷凝器所需的热量和面积,从而提高冷凝器的效率和性能。

列管冷凝器换热面积算法

列管冷凝器换热面积算法

列管冷凝器换热面积算法列管冷凝器是一种常用的热交换设备,广泛应用于各行各业中。

它通过将高温蒸汽或气体冷凝成液体,以实现能量的传递。

冷凝器的设计通常需要确定换热面积,以保证换热效果的良好。

本文将介绍一种常见的列管冷凝器换热面积计算算法。

首先,我们需要知道的参数有:1.冷凝器的冷却介质(通常是水)的流量和温度;2.冷凝器的冷却介质的进口温度和出口温度;3.预估冷凝器的管束表面积。

第一步,计算冷凝器冷凝的热量:1. 计算冷凝器进口热量:Q1 = m1 * cp1 * (t1 - t3);其中,m1为冷凝的蒸汽或气体的质量流量,cp1为冷凝的蒸汽或气体的比热容,t1为冷凝的蒸汽或气体的进口温度,t3为冷凝器的冷却介质的出口温度。

2.计算冷凝器出口热量:Q2=m1*h2;其中,m1为冷凝的蒸汽或气体的质量流量,h2为冷凝的蒸汽或气体的焓值。

3.计算冷凝器冷凝热量:Q=Q1-Q2第二步,计算冷凝器的换热面积:冷凝器的换热面积可以通过冷凝热量的传导计算得到:A = Q / (U * ΔTlm * Fou);其中,U为冷凝器的传热系数,ΔTlm为冷凝器的平均对数温差,Fou为冷凝器的Fouling系数。

冷凝器的传热系数U可以通过经验公式计算得到。

对于管外对流传热,U的计算公式为:U=1/(1/h+δ/λ+(δ/κ)*(1/β-1)+(δ/κ)*(1/αo-1));其中,h为冷凝器的冷却介质的对流传热系数,δ为管外膜的传导厚度,λ为管外膜的传导导热系数,κ为管外膜的传导导热膨胀系数,β为冷却介质的体积膨胀系数,αo为冷凝器的热胀膨胀系数。

冷凝器的平均对数温差ΔTlm可以通过以下公式计算得到:ΔTlm = (ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1 / ΔT2);其中,ΔT1=t1-t2,ΔT2=t3-t4,t2为冷凝器的冷却介质的进口温度,t4为冷凝器的冷却介质的出口温度。

冷凝器的Fouling系数Fou可以通过经验公式计算得到。

冷凝器降温计算公式

冷凝器降温计算公式

冷凝器降温计算公式冷凝器是一种用来降低气体温度的设备,通常用于工业生产和空调系统中。

它通过将热气体冷却成液体,从而将热量从系统中移走。

在设计和运行冷凝器时,了解降温计算公式是非常重要的。

冷凝器的降温效果可以通过以下公式来计算:Q = m c ΔT。

在这个公式中,Q代表冷凝器的降温效果,单位为焦耳(J)。

m代表冷却流体的质量,单位为千克(kg)。

c代表冷却流体的比热容,单位为焦耳/千克·摄氏度(J/kg·°C)。

ΔT代表冷却流体的温度变化,单位为摄氏度(°C)。

在实际应用中,冷凝器通常使用水或空气作为冷却流体。

因此,我们可以根据不同的冷却流体来计算冷凝器的降温效果。

首先,我们来看水作为冷却流体的情况。

水的比热容约为4186 J/kg·°C。

假设我们有1kg的水流过冷凝器,并且水的温度变化为10°C。

那么根据上面的公式,我们可以计算出冷凝器的降温效果:Q = 1kg 4186 J/kg·°C 10°C = 41860 J。

这意味着,使用1kg的水流过冷凝器并且温度变化为10°C时,冷凝器的降温效果为41860 J。

接下来,我们来看空气作为冷却流体的情况。

空气的比热容约为1000 J/kg·°C。

假设我们有1kg的空气流过冷凝器,并且空气的温度变化为5°C。

那么根据上面的公式,我们可以计算出冷凝器的降温效果:Q = 1kg 1000 J/kg·°C 5°C = 5000 J。

这意味着,使用1kg的空气流过冷凝器并且温度变化为5°C时,冷凝器的降温效果为5000 J。

通过以上两个例子,我们可以看到不同冷却流体的比热容对冷凝器的降温效果有着重要的影响。

水的比热容远大于空气,因此在相同条件下,水作为冷却流体时冷凝器的降温效果更好。

冷凝器设计计算

冷凝器设计计算

冷凝器换热计算第一部分:设计计算一、 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 k =61000W 冷凝温度:t k =50℃ 环境风温度:t a1=35℃ 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:光管铜管水平间距:S 1=25.4mm 铜管竖直方向间距: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)空气侧换热系数迎面风速假定:f w =2.6 m/s最窄截面处风速:))(/(11max b f f f f d S S w S S w --=δ=4.5 m/s 冷凝器空气入口温度为:t a1=35℃ 取出冷凝器时的温度为:t a2=43℃确定空气物性的温度为:2/)(21a a m t t t +==39℃ 在tm =39℃下,空气热物性:v f =17.5×10-6m 2/s ,λf =0.0264W/mK ,ρf =1.0955kg/m 3,C Pa =1.103kJ/(kg*℃) 空气侧的雷诺数:f eq f v d w /Re max = =783.7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 '=50.3 W/m 2K 其中:362)(103)(000425.0)(02315.0518.0eqeqeqd d d A γγγ-⨯-+-==0.1852⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯-=1000Re 24.036.1f A C =0.217 eqd n γ0066.045.0+==0.59311000Re 08.028.0f m +-==-0.217铜管差排的修正系数为1.1,开窗片的修正系数为1.2,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)'o o αα=×1.1×1.2=66.41 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--==0.8123) 冷媒侧换热系数冷媒在水平光管内冷凝换热系数公式为: 对R22在管内冷凝C=0.683,25.0sm r B ,如下表:取管内壁温度为:t w =46.5℃, 冷凝温度:t k =50℃冷媒定性温度:2/)(k w m t t t +=t m =48.25℃ 插值得:25.0s r =19.877,m B =67.68 因而:4/125.0)(1⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=w k i m s i t t d B Cr α=2998×(t k -t w ) -0.25如忽略铜管壁热阻和接触热阻,由管内外热平衡关系:2998×(50-t w ) -0.25×3.14d i (50-t w )=0.812×66.4×0.56666×(t w -35) 解方程可得:t w =46.3℃,与假设的46.5℃接近,可不必重算。

冷凝器热量及面积计算公式

冷凝器热量及面积计算公式

冷凝器热量及面积计算公式冷凝器是一种用于将蒸汽或气体冷凝成液体的设备,通常由热交换器构成。

冷凝器的主要作用是将流体状态从气态或汽态转变为液态,从而释放出热量。

在实际工程中,冷凝器的热量和面积计算是非常重要的,对于冷凝器的设计和性能评估具有重要意义。

冷凝器的热量计算是指计算冷凝器在工作过程中冷凝释放的热量。

冷凝器的热量计算公式如下:Q=m×H其中,Q表示冷凝器释放的热量(单位:J或W),m表示冷凝的质量(单位:kg),H表示冷凝过程的热焓(单位:J/kg)。

冷凝过程的热焓可以通过蒸汽表或者物性表查找。

在实际应用中,常使用的是水的蒸汽表,根据给定的温度和压力可以得到水的饱和汽化温度和饱和汽汽化焓。

冷凝器工作过程中的温度和压力可以根据具体的工程参数获得,从而得到冷凝过程的热焓。

冷凝器的面积计算是指计算冷凝器的传热面积,通过传热面积可以评估冷凝器的传热能力。

冷凝器的面积计算公式如下:A = Q / (U × ΔTlm)其中,A表示冷凝器的面积(单位:m²),U表示冷凝器的传热系数(单位:W/(m²·K)或J/(s·m²·K)),ΔTlm表示冷凝器的平均对数温差(单位:K)。

冷凝器的传热系数是冷凝过程中的一个重要参数,表示冷凝器的传热能力。

传热系数可以通过实验值、经验公式或理论计算得到。

在实际工程中,也可以根据类似设备的实际运行数据进行估计。

冷凝器的平均对数温差是冷凝器传热过程中温度差的一个综合指标,可以通过以下公式计算:ΔTlm = (ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1 / ΔT2)其中,ΔT1和ΔT2分别表示冷凝器流体的温差,即冷凝器出口和入口两侧的温度差。

以上是冷凝器热量及面积的基本计算公式。

在实际工程中,还需要考虑到具体的工况条件、材料选择和操作方式等因素,以便进行更准确的计算和评估。

另外,需要注意的是,冷凝器设计和计算的具体方法可能会因不同的工程和应用而有所差异,需要根据具体情况进行调整和优化。

冷凝器设计计算步骤

冷凝器设计计算步骤

冷凝器设计计算步骤设计冷凝器是在热传导和传热方面进行的工程设计。

其设计计算步骤如下:1. 确定冷凝器类型:冷凝器有多种类型,包括空气冷凝器、水冷冷凝器和蒸汽冷凝器。

根据具体应用场景和工艺要求,选择合适的冷凝器类型。

2. 确定冷凝器制冷剂:根据冷凝器应用场景和制冷剂的性质,确定所使用的制冷剂种类。

制冷剂的性质会影响到后续设计计算。

3. 计算制冷负荷:根据冷凝器所处的环境条件,计算冷凝器需要处理的制冷负荷。

这涉及到室内和室外的温度、湿度等因素,可以使用热负荷计算软件进行估算。

4. 选择传热方式:根据冷凝器的工作原理和制冷剂的性质,选择合适的传热方式。

常见的传热方式有对流传热和辐射传热,选择合适的传热方式可以提高冷凝器的效果。

5. 计算冷凝面积:根据制冷负荷和选择的传热方式,计算所需的冷凝面积。

冷凝面积可以通过冷凝器换热系数和传热过程中的温差来计算。

6. 计算冷凝器传热系数:根据冷凝器的设计参数和制冷剂的性质,计算冷凝器的传热系数。

传热系数是冷凝器换热效率的重要指标,需要根据具体情况进行计算。

7. 选择冷凝水边界条件:根据冷凝器的设计要求,选择合适的冷凝水边界条件。

这包括冷凝水的进口温度、流量和压力等参数,需要保证冷凝水的供给能够满足冷凝器的实际工作需求。

8. 进行热力学计算:根据所选的制冷剂和制冷负荷,进行热力学计算。

这包括冷凝过程中的温度、压力和比焓等参数的计算,可以使用热力学软件进行准确的计算。

9. 进行传热计算:根据冷凝器的设计参数和制冷剂的性质,进行传热计算。

这包括冷凝器的传热面积、传热系数和传热量等参数的计算。

10. 进行流体力学计算:根据冷凝器的设计参数和制冷水的性质,进行流体力学计算。

这包括冷凝器内部的流体流动情况、压力损失和水力不平衡等参数的计算。

以上是设计冷凝器的一般步骤,具体的计算方法和参数选择需要根据具体的应用情况和设计要求进行调整。

对于特定的冷凝器设计,可能还需要考虑其他因素,如材料选择、结构设计和安装要求等。

空冷式冷凝器设计计算

空冷式冷凝器设计计算

空冷式冷凝器设计计算设计空冷式冷凝器时,需要考虑以下几个关键参数:1.需要冷凝的气体或蒸汽的流量2.进入冷凝器的气体或蒸汽的温度和压力3.冷却介质的流量和温度接下来我们将详细介绍空冷式冷凝器的设计计算过程。

首先,计算冷凝器的传热量需求。

传热量的计算可以通过以下公式得到:Q=m×(h1-h2)其中,Q表示传热量,m表示流体的质量流率,h1表示入口处的焓值,h2表示出口处的焓值。

然后,根据气体或蒸汽在冷凝过程中的特性,确定合适的冷凝温度。

冷凝温度应高于冷却介质的出口温度,以便于热量能够顺利被冷却介质吸收。

接下来,通过计算冷却介质流量和温度差,确定冷却介质的需求。

冷却介质的流量可通过以下公式计算:Q=m×c×ΔT其中,c表示冷却介质的比热容,ΔT表示冷却介质的温度差。

在确定了冷却介质的需求后,可以根据设计要求选择合适的冷却介质,比如水、空气等。

接下来,通过计算冷凝器的传热面积来满足传热量需求。

传热面积的计算可以通过以下公式得到:Q=U×ΔT×A其中,U表示传热系数,ΔT表示传热温度差,A表示传热面积。

传热系数U可以通过经验公式或实验数据进行估算。

传热面积A的计算可以根据冷凝器的结构形式进行确定,比如管束换热器、冷凝罐等。

最后,通过计算冷却介质的流速来确定冷却介质的压力损失。

流速的计算可以通过以下公式得到:ΔP=(ρ×v^2)/(2×g)其中,ΔP表示压力损失,ρ表示冷却介质的密度,v表示流速,g表示重力加速度。

通过以上的设计计算步骤,可以得到空冷式冷凝器的关键参数,进而进行设备选型和优化设计。

此外,在实际设计过程中,还需要考虑冷凝器的材料选择、结构设计、设备布局等因素,以确保冷凝器的性能和可靠性。

总结起来,空冷式冷凝器的设计计算过程主要包括传热量的计算、冷凝温度的确定、冷却介质需求的计算、冷凝器传热面积的确定和冷却介质流速的计算等步骤。

冷凝器计算

冷凝器计算

冷凝器的功能是把由压缩机排出的高温高压制冷剂气体冷凝成液体,把制冷剂在蒸发器中吸收的热量(即制冷量)与压缩机耗功率相当的热量之和排入周围环境中。

因此,冷凝器是制冷装置的放热设备,其传热能力将直接影响到整台制冷设备的性能和运行的经济性。

冷凝器按其冷却介质可分为水冷式、空冷式和水/空气混合式。

由于空冷式冷凝器使用方便,尤其适合于缺水地区,在小型制冷装置(特别是家用空调)中得到广泛应用。

空冷式冷凝器可分为强制对流式和自然对流式两种。

自然对流式冷凝器传热效果差,只用在电冰箱或微型制冷机中。

下面仅讨论强制对流式冷凝器。

二、强制对流空气冷却式冷凝器的结构及特点强制对流空气冷却式冷凝器都采用铜管穿整体铝片的结构(因此又称管翅式冷凝器)。

其结构组成主要为——U形弯传热管、翅片、小弯头、分叉管、进(出)口管以及端板等(如图1),其加工工艺流程如图2。

一、空气流量环境温度Tair=35,35℃进出口温差ΔT=10℃,空气进口温度Ti=35℃,空气出口温度T0=45℃,冷凝器中的平均温度Tm=40℃;空气的密度ρm=1.092Kg/m3;空气的定压比热Cp=1.01E+03J/(KgK);冷凝器的热负荷Qk=77000W;空气的体积流量Vair=6.96E+00m3/S二、结构初步规划选定迎面风速Wf=2.5m/s沿气流方向的排数nl=3冷凝器采用正三角*排翅片厚度δf=0.190.19mm 翅片节距Sf=1.8;1.8mm翅片管的纵向距离S1=25mm;翅片管的横向距离S2=21.65mm;翅片管的基管直径Db=9.9mm;单位管长翅片面积Ff=0.515902389m2;单位管长翅片间基管面积Fb=0.0278047m2;单位管长翅片管的总面积F0=0.543707089m2;翅片管的中性面的直径Dm=9.1mm;单位管长内螺纹管的中性面表面积Fm=0.028574m2;翅片管的的内径Di=8.68mm;内螺纹管的内表面积Fi=0.0272552m2;翅化系数β=F0/Fi19.94874699 ;最小截面与迎面截面面积之比0.540244444;最小截面的风速Wmax=4.627534861m/s;冷凝器的当量直径Deq=2.909754638mm由冷凝器的平均温度Tm,查空气的物性参数动力粘度νf=1.75E-05m2/s导热系数λf=0.0264W/(Mk)密度ρf=1.0955m3/K g故雷偌数Ref=7.69E+02长径比L/Deq=22.32146971 对于平套片管空气的换热系数A=0.518-0.02315*L/Deq+0.000425*(L/Deq)^2-3E-6*(L/Deq)^3 A=0.179648497C=A*(1.36-0.24*Ref/1000)2.09E-01n=0.45+0.0066*L/Deq0.5973217m=-0.28+0.08*Ref/1000-2.18E-01 对于*排换热系数比顺排高10%则α0=1.1*0.02643*C*Refn/Deq*(L/Deq)^m5.62E+01W/(M2k) 对于*排管簇L=S125mmB=S221.65mmρ=B/Db2.186868687ρ'=1.27*ρ*(L/B-0.)^0.52.56768664h'=Db*(ρ'-1)*(1+0.35*lnρ')/20 .010321268m=(2α0/(λf*δf))^0.553.99064795故翅片的效率ηf=th(mh’)/mh0.907911856表面效率ηs=1-Ff/F0(1-ηf)0.912621162 计算管内的换热系数αi假设壁温Tw=50.5℃液膜平均温度Tm=52.25温度rs1/4Bm4020.19271.655019.81166.84Tm19.7252865.75775 管内换热系数αi=0.683*rs1/4*Bm/di1/4*(Tk-Tw)-1/4 忽略铜管管壁和接触热阻,由管内外热平衡:αi*3.14*di*(Tk-Tw)=ηs*α0*f0*(Tw-Tm)0.683*rs1/4*Bm/di1/4*(Tk-Tw)-1/4*3.14*di*(Tk-Tw)=ηs*α0*f0*(Tw-Tm)Tw'=4.97E+01℃Δ=|Tw'-Tw|/Tw8.19E-01取壁温Tw=5.05E+01℃则αi=2.12E+03W/(M2k)5计算传热系数及传热面积取污垢系数ri=0,r0-0.0086(M2k)/W 计算传热系数K0=1/((1/αi+ri)*f0/fi+δ/λ*f0/fm+1/(ηs*α0))3.46E+01传热温差Θm=(ta2-ta1)/ln((tk-ta1)/(tk-ta2))13.38303969℃所需传热面积F=Qk/(K0*Θm)1.66E+02m2翅片管的总长L=F/f03.06E+02m 确定冷凝器的结构尺寸,选取垂直方向的排数,沿气流方向的排数NL N=40则宽A=L/(N*NL*2)1.27E+00m取A=1.4m则传热面积A'=12.2103296m2则实际风速Wf=2.49E+00m/s 计算空气侧阻力气流流过横向整套片的阻力损失由于*排比顺排阻力要大20%Δpa=(1+0.2)*9.81*A*(L/Deq)*(ρ*νmax)1.746.89073292Pa风机的全压P=50.31417042Pa选两台CFE710-6T_-C10-S 风量大概15000*2重新计算压力13150m3/h迎面风速Wf=2.609127m/s迎面风速Wmax=4.82953m/sΔpa=(1+0.2)*9.81*A*(L/Deq)*(ρ*νmax)1.77.06E+01Pa蒸发器的校核计算热负荷Q0=54000W制冷剂流量g=354g/s内表面的热流量qi=4422.485041W/m2取质量流速g=150kg/(m2s)总流通面积A=0.00236m2每根管的有效流通面积Ai=5.91438E-05m2蒸发器的分路数Z=39.90275631取Z'=40每一分路R22流量Gd=0.00885kg/s查的B值B=1.38则αi=B*Gd^0.2*qi^0.6/di^0.61424.149983 2、确定空气在蒸发器的状态变化由进口的空气参数t1=7℃,ts1=6℃,查焓湿图得I1=20.56KJ/kgd1=5.368g/kg干空气的密度ρρ=1.2Kg/m3空气的定压比热容Cp=1.005KJ/(kg℃)水蒸气的定压比热容Cp=4.19KJ/(kg℃)出口的干球温度t2由能量守衡Q0=Cp*ρ*V*(t2-t1)t2=0.870949℃假设出口的干球温度为t2‘=2℃由能量守衡Q0=ρ*V*(I1-I2)I2=14.4003KJ/KgI=Cpg*t+(2500+Cpq*t)*dd=0.00494Kgts2=2.81℃Tw=1.75℃,Iw=12.47KJ/Kg,dw=4.274g/kgTw=1.75℃Iw=12.47KJ/kgdw=4.274g/kg干在蒸发器中空气的平均焓值Im=Iw+(I1-I2)/Ln((I1-Iw)/(I2-Iw))Im=16.76861KJ/kg由Tm可得Tm=4.6℃dm=4.833g/kg求析湿系ξ=1+2.46*(dm-dw)/(tm-tw)ξ=1.482505空气的气体常数Ra=287.4T!=280K进口状态的比容ν1=Ra*T1*(1+0.0016d1)/Pbν1=0.801058m3/kg故空气的体积流量空气侧的换热系数空气的迎面风速Wf=Wf=2.609127m/s则空气侧的换热系数α0=57.8W/(M2k)凝露工况下的翅片效率m=(2*α0*ξ/(λf*δf))^0.5m=47.78611则ηf=ηf=0.926096故凝露工况下的换热系数αj=αj=79.67994W/(M2k)设翅片侧热阻以及翅片与管壁热阻之和4.80E-03m2k/WK0=1/(f0/fi/αi+r+1/αj)3.19E+01传热温差Θm=(t1-t2)/ln((t1-t0)/(t2-t0))6.80519则传热量Q=K0*Θm*F3.61E+04哪有这么麻烦,最简单12平米/hp设计冷凝器,风量10度温差,蒸发器肯定够。

壳管式冷凝器设计计算

壳管式冷凝器设计计算

壳管式冷凝器设计计算壳管式冷凝器是工业领域常见的一种热交换设备,主要用于将气体或蒸汽冷凝为液体,以释放热量。

设计壳管式冷凝器需要考虑多个因素,比如热负荷计算、换热管选型、流量计算等。

下面将以一个案例为例,介绍壳管式冷凝器的设计计算。

首先,我们需要计算热负荷,即冷凝水蒸汽释放的热量。

根据能量守恒定律,冷凝水的热负荷可以通过以下公式计算:Q=m*(h1-h2)其中,Q为热负荷,m为冷凝水蒸汽的质量流量,h1为冷凝水进口焓值,h2为冷凝水出口焓值。

冷凝水蒸汽的质量流量m可以通过以下公式计算:m=Q/(h1-h2)我们可以利用水蒸汽的物性数据表,查找到相应温度下的焓值。

已知进口温度为110 °C时,焓值为2703.5 kJ/kg;出口温度为40 °C时,焓值为167.4 kJ/kg。

代入公式计算m,得到冷凝水蒸汽的质量流量m约为29.76 kg/h。

接下来,我们需要选取换热管。

根据热负荷和水蒸汽的流量,我们可以近似估计需要多少根管子。

一般情况下,每根管子的传热面积为0.35-1.0m²。

根据实际情况,我们假设每根管子的传热面积为0.5m²。

则总传热面积为:A = Q / (U * ΔTlm)其中,A为总传热面积,U为换热系数,ΔTlm为平均对数温差。

换热系数U的计算可以利用经验公式,根据流体的性质和壳管式冷凝器的设计参数进行估算。

假设我们已知换热系数U约为1500W/(m²·K)。

平均对数温差ΔTlm的计算可以通过以下公式计算:ΔTlm = (ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1 / ΔT2)其中,ΔT1为水蒸汽的进口温度与冷凝水的出口温度之差,ΔT2为水蒸汽的出口温度与冷凝水的进口温度之差。

代入已知数据计算ΔTlm,约为78 °C。

代入公式计算A,约为0.48 m²。

最后,我们需要根据壳管式冷凝器的设计参数来选择合适的设备。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档