空调换热器结构设计教程
最全面的板式换热器知识(原理、结构、设计、选型、安装、维修)
最全面的板式换热器知识（原理、结构、设计、选型、安装、维修）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，通过板片进行热量交换。
板式换热器是液—液、液—汽进行热交换的理想设备。
它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。
本课件由暖通南社独立完成整合编辑，欢迎转载，但请注明出处。
板式换热器基本结构及运行原理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。
钎焊换热器结构板式换热器主要结构⒈板式换热器板片和板式换热器密封垫片⒉固定压紧板⒊活动压紧板⒋夹紧螺栓⒌上导杆⒍下导杆⒎后立柱由一组板片叠放成具有通道型式的板片包。
两端分别配置带有接管的端底板。
整机由真空钎焊而成。
相邻的通道分别流动两种介质。
相邻通道之间的板片压制成波纹。
型式，以强化两种介质的热交换。
在制冷用钎焊式板式换热器中，水流道总是比制冷剂流道多一个。
图示为单边流，有些换热器做成对角流，即：Q1和Q3容纳一种介质，而Q2和Q4容纳另一种介质。
板式换热器所有备件都是螺杆和螺栓结构，便于现场拆卸和修复。
运行原理板式换热器是由带一定波纹形状的金属板片叠装而成的新型高效换热器,构造包括垫片、压紧板（活动端板、固定端板）和框架（上、下导杆，前支柱）组成，板片之间由密封垫片进行密封并导流,分隔出冷/热两个流体通道,冷/热换热介质分别在各自通道流过,与相隔的板片进行热量交换，以达到用户所需温度。
每块板片四角都有开孔，组装成板束后形成流体的分配管和汇集管，冷/热介质热量交换后，从各自的汇集管回流后循环利用。
换热原理：间壁式传热。
单流程结构：只有2块板片不传热－头尾板。
双流程结构：每一个流程有3块板片不传热。
板片和流道通常有二种波纹的板片(L 小角度和H 大角度)，这样就有三种不同的流道(L,M 和H)，如下所示：L：小角度由相邻小夹角的板片组成的通道。
机房空调换热器设计计算
机房空调换热器设计计算
已知条件：
冷却媒介为纯水，冷却对象为湿空气。
换热器为套片式管翅式换热器，铜管选为内螺纹铜管，翅片选为平片开窗片。
设计换热能力Q=40kw ，管程水进口t 1=12℃，管程水出口t 2=17℃；
壳程进口空气t 3=23℃，湿度φ=50%，风量H=12000m 3/h=3.33m 3/s 。
换热形式为交叉换热。
箱体尺寸，长2000mm ，宽600mm ，深300mm 。
纯水的c=4.2×103J/（kg.K ）
试计算换热面积、换热器形式等。
计算步骤：
管程换热温差为△t=t 2-t 1=5℃；
根据公式Q=mc △t 得m 水=)
12(t t c Q =1.9kg/s ； 查得
通过查得壳程进口比焓值h 1=45.476kj/kg 。
比容c=0.825m 3/kg
则壳程空气质量流量为m 空=C
H =3.3/0.825=4.04kg/s ； 根据公式Q=m （h1-h2）得h 2=h 1-空
m Q =45.476-40/4.04=45.476-9.9=35.576kj/kg 假定出口干球为t 2=19℃，则通过出口焓值查的出口状态参数如下：
出口相对湿度47.1%，干球19℃
则对数平均换热温差△t /=。
换热器设计步骤(精)
1估算传热面积，初选换热器型号(1)根据传热要求，计算传热量。
(2)确定流体在换热器两端的温度，计算定性温度并确定流体物性。
(3)计算传热温度差，根据温差校正系数Δt≥0.8的原则，决定壳程数。
(4)选择两流体流动通道，根据两流体温差，选择换热器型式。
(5)依据总传热系数的经验范围，初选总传热系数K值。
(6)由总传热速率方程计算传热面积，由S确定换热器具体型号(若为设计时应确定换热器基本尺寸)。
2计算管程和壳程压强降根据选定型号的换热器，分别计算管程、壳程压强降，看其是否符合要求。
若不符合要求时，再调整管程数或折流挡板间距，或重选其它型号换热器，并计算压强降，直到满足要求为止。
3核算总传热系数和传热面积按照对流传热系数关联式，计算管内、外对流传热系数，选定污垢热阻，核算总传热系数值。
根据该计算K值校核实际需传热面积，若选用换热器提供的传热面积比所需传热面积大10～20%时，所选换热器合适。
否则需另选K值，重复以上步骤，直至符合为止。
冷流体热流体总传热系数K，W/(m2.℃)水水 850～1700水气体 17～280水有机溶剂 280～850水轻油 340～910水重油60～280有机溶剂有机溶剂115～340水水蒸气冷凝1420～4250气体水蒸气冷凝30～300水低沸点烃类冷凝 455～1140水沸腾水蒸气冷凝2000～4250轻油沸腾水蒸气冷凝455～1020像第2行水和气的换热我看到很多人认为可以更精确些有人认为100~150 介质不同有些差异但应该都在上述范围内大家需用时可到网上搜搜看我看到有很多人说这个可在《化工原理》上册中找到，但是《化工原理》有很多不同版本，有些是没有的，所以搞来与大家分享比热表：常见物质的比热容物质比热容c水4.2酒精2.4煤油2.1冰2.1蓖麻油1.8砂石0.92铝0.88干泥土0.84铁、钢0.46铜0.39汞0.14铅0.13对表中数值的解释：(1)比热此表中单位为kJ/(kg·℃)；(2)水的比热较大，金属的比热更小一些；(3)c铝>c铁>c钢>c铅(c铅<c铁<c钢<c铝)。
换热器的结构讲解
换热器的结构管壳式换热器就是具有换热管和壳体的一种换热设备，换热管与管板连接，再用壳体固定。
按其结构型式，主要分为：固定管板式换热器、浮头式换热器、U形管式换热器、填料函式换热器、方形壳体翅片管换热器等。
详细结构如下：固定管板式换热器：固定管板式换热器结构如上图所示，换热器的两端管板采用焊接方法与壳体连接固定。
换热管可为光管或低翅管。
其结构简单，制造成本低，能得到较小的壳体内径，管程可分成多样，壳程也可用纵向隔板分成多程，规格范围广，故在工程中广泛应用。
其缺点是壳侧不便清洗，只能采用化学方法清洗，检修困难，对于较脏或对材料有腐蚀性的介质不能走壳程。
壳体与换热管温差应力较大，当温差应力很大时，可以设置单波或多波膨胀节减小温差应力浮头式换热器浮头式换热器结构如图所示，其一端管板与壳体固定，而另一端的管板可以在壳体内自由浮动。
壳体和管束对热膨胀是自由的，故当两种介质的温差较大时，管束与壳体之间不会产生温差应力。
浮头端设计成可拆结构，使管束可以容易地插入或抽出，这样为检修和清洗提供了方便。
这种形式的换热器特别适用于壳体与换热管温差应力较大，而且要求壳程与管程都要进行清洗的工况。
浮头式换热器的缺点是结构复杂，价格较贵，而且浮头端小盖在操作时无法知道泄漏情况, 所以装配时一定要注意密封性能U形管式换热器上图为双壳程U形管式换热器。
U形管式换热器是将换热管弯成U形，管子两端固定在同一块管板上。
由于换热管可以自由伸缩，所以壳体与换热管无温差应力。
因U形管式换热器仅有一块管板，所以结构较简单，管束可从壳体内抽出，壳侧便于清洗，但管内清洗稍困难，所以管内介质必须清洁且不易结垢。
U形管式换热器一般用于高温高压情况下，尤其是壳体与换热管金属壁温差较大时。
壳程可设置纵向隔板，将壳程分为两程（如图中所示）。
填料函式换热器上图为填料函式双管程双壳程换热器，填料函式换热器的换热管束可以自由滑动，壳侧介质靠填料密封。
对于一些壳体与管束温差较大，腐蚀严重而需经常更换管束的换热器，可采用填料函式换热器。
换热器结构原理课程设计
换热器结构原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握换热器的基本结构及其工作原理，理解不同类型换热器的特点与应用场景。
2. 使学生了解换热过程中的热量传递机制，包括传导、对流和辐射。
3. 帮助学生理解换热器在设计过程中涉及的参数计算，如传热系数、温差、流体流量等。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析实际换热器案例，提出优化方案的能力。
2. 让学生掌握换热器设计的基本方法和步骤，具备一定的换热器选型、设计和计算能力。
3. 培养学生运用专业软件或工具进行换热器性能模拟和优化的技能。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对换热器及热交换技术的兴趣，培养其探索精神和创新意识。
2. 培养学生关注能源利用和环境保护，认识到换热器在节能减排中的重要作用。
3. 培养学生的团队协作意识和沟通能力，使其在换热器设计过程中能够与他人有效合作。
本课程针对高年级学生，结合换热器结构原理的学科特点，强调理论与实践相结合，注重培养学生的实际操作能力和解决实际问题的能力。
课程目标旨在让学生掌握换热器相关知识，提升其专业技能，同时培养其情感态度价值观，为今后的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 换热器基本概念：介绍换热器的定义、分类及用途，分析各类换热器的工作原理和结构特点。
教材章节：第一章 换热器概述2. 热量传递机制：讲解传导、对流和辐射三种热量传递方式在换热过程中的作用和计算方法。
教材章节：第二章 热量传递基础3. 换热器设计参数：阐述换热器设计中所涉及的主要参数，如传热系数、温差、流体流量等，并进行相关计算。
教材章节：第三章 换热器设计参数及计算4. 换热器选型与设计：介绍换热器选型原则、设计方法和步骤，结合实际案例进行分析。
教材章节：第四章 换热器选型与设计5. 换热器性能模拟与优化：教授学生运用专业软件或工具对换热器性能进行模拟和优化，提高换热效率。
教材章节：第五章 换热器性能模拟与优化6. 换热器在实际工程中的应用：分析换热器在能源、化工、环保等领域的应用案例，探讨换热技术的现状与发展趋势。
汽车空调换热器的仿真模拟与设计
三、设计与制造
微通道换热器的设计需要考虑多个因素，如通道尺寸、通道形状、流体性质 等。在本次演示中，我们采用了一种新型的微通道设计，即蛇形微通道设计。这 种设计具有较高的传热系数和结构稳定性，能够满足汽车空调系统的要求。
在制造过程中，我们采用了先进的微细加工技术，将铝合金材料制成微小的 通道，使得通道壁厚均匀、光滑，以保证换热效果。同时，我们采用了真空钎焊 技术将多个微通道板组合在一起，以避免出现泄漏和堵塞等问题。
汽车空调换热器的仿真模拟与 设计
01 引言
03 设计流程 05 结论
目录
02 仿真模拟 04 仿真结果 06 参考内容
引言
随着科技的不断进步，汽车行业正迅速发展，对汽车空调系统的性能也提出 了更高的要求。汽车空调换热器作为汽车空调系统的重要组成部分，其性能直接 影响到整个空调系统的效果。因此，对汽车空调换热器进行仿真模拟与设计显得 尤为重要。本次演示将深入探讨汽车空调换热器的仿真模拟与设计，以提高汽车 空调系统的整体性能。
基于以上结论，我们提出以下建议：加强对汽车空调换热器的仿真模拟研究， 以进一步提高换热器的性能；在翅片厚度和间距的选择上，要进行多种方案比较， 找到最佳平衡点；优化冷凝器和蒸发器的结构设计，提高热量传递的均匀性；加 强生产过程中的质量控制，确保每个换热器的性能符合设计要求。
参考内容
随着汽车技术的不断发展，汽车空调系统的性能和效率也得到了极大的提升。 然而，传统的汽车空调系统存在着能效比不高、制冷效果不佳等问题。为了解决 这些问题，本次演示研究了一种采用微通道换热器的二氧化碳汽车空调系统，旨 在提高其冷却性能和能源利用效率。
四、性能测试
为了验证微通道换热器的性能，我们进行了一系列实验测试。首先，我们对 微通道换热器的温度分布进行了采集和分析，发现其温度分布均匀、冷却效果显 著。其次，我们对其湿度处理能力进行了测试，发现微通道换热器能够有效地降 低湿度，有利于提高制冷效果。最后，我们对微通道换热器的流量性能进行了测 试，发现其具有较好的流量调节能力，能够适应不同的环境温度和负荷条件。
换热器课程设计空调
换热器课程设计空调一、教学目标本课程旨在通过学习换热器课程设计空调的相关知识，让学生掌握换热器的基本原理、类型及其在空调系统中的应用；培养学生运用换热器知识解决实际问题的能力；使学生了解换热器行业的发展现状和趋势，树立环保、节能、创新的意识。
1.掌握换热器的基本原理和主要类型；2.了解换热器在空调系统中的作用及其选型依据；3.熟悉换热器行业的发展现状和趋势。
4.能够运用换热器知识分析解决实际问题；5.具备换热器系统设计和优化能力；6.学会查阅相关资料，进行技术交流和报告撰写。
情感态度价值观目标：1.培养学生对换热器行业的兴趣和热情；2.增强学生的环保、节能意识；3.培养学生勇于创新、不断进取的精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括换热器的基本原理、类型及其在空调系统中的应用。
具体安排如下：1.第一章：换热器概述1.1 换热器的定义及分类1.2 换热器的基本原理1.3 换热器在空调系统中的应用2.第二章：换热器类型2.1 空气冷却器2.2 水冷却器2.3 风冷热泵换热器2.4 其他类型换热器3.第三章：换热器的设计与选型3.1 换热器设计的基本原则3.2 换热器的传热计算3.3 换热器的结构设计3.4 换热器选型依据及方法4.第四章：换热器行业的现状与发展4.1 换热器行业的发展历程4.2 换热器行业的现状4.3 换热器行业的发展趋势三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握换热器的基本原理、类型及其在空调系统中的应用；2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生学会运用换热器知识解决实际问题；3.实验法：通过实验操作，使学生加深对换热器原理和类型的理解，提高动手能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。
1.教材：选用国内权威、实用的换热器教材作为主要教学资源；2.参考书：提供相关领域的专业书籍，供学生拓展阅读；3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，丰富教学手段；4.实验设备：配置相应的实验设备，为学生提供实践操作的机会。
换热器设计指导书(DOC)
空调器主关件设计指导书换热器编制：审核：会签：审定：批准：青岛海尔空调电子有限公司目录一、总述1、用途 (3)2、参考资料及参考标准 (3)二、设计步骤1、基本原理及性能指标 (3)2、产品选型2.1 产品类型 (4)2.2产品主要结构及材料选择要求 (4)3、设计计算 (7)4、安装规范要求 (11)三、设计雷区及规避措施 (11)四、检验要求 (12)一、总述1、用途这份换热器设计指导书，涉及到所有换热器的分类、换热器的选型、设计标准、安装规范，曾出现的社会问题，保证换热器的稳定可靠性。
2、参考资料及标准2.1参考资料《制冷换热器设计》、《制冷原理及设备》、《传热学》2.2参考标准Q/HKT J05101-1999 热交换器JB/T7659.4-1995 氟利昂制冷装置用干式蒸发器JB/T7659.5-1995 氟利昂制冷装置用翅片式换热器JB/T4750-2003 《制冷装置用压力容器》GB 150 《钢制压力容器》JB4734 《铝制压力容器》JB4745 《钛制压力容器》二、设计步骤1、换热器基本原理及性能指标1.1换热器基本原理在工程中，将某种流体的热量以一定的传热方式传递给他种流体的设备，称为换热器.在这种设备中，至少有两种温度不同的流体参与传热。
一种流体温度较高，放出热量；另一种流体温度较低，吸收热量。
但是有的热交换器中也有多于两种温度不同的流体在其中传热的，例如空分装置中的可逆式板翅热交换器。
1.2换热器性能指标1）传热性能保证满足生产过程所要求的热负荷。
热交换强度高，热损失少，在有利的平均温差下工作。
2）阻力性能保证较低的流动阻力，以减少热交换器的动力消耗。
3）机械性能强度足够及结构合理。
要有与温度和压力条件相适应的不易遭到破坏的工艺结构，运行可靠。
4）经济性能经济上合理是指换热器在满足了其他性能指标的同时，自身的全部费用（包括设备费，运行费等多方面的费用）达到最小。
此外，一台较完善的换热器还应该便于制造，安装和检修，设备紧凑（这对大型企业，航空航天，新能源开发和余热回收装置更有重要意义）等。
家用空调换热器设计
家用空调换热器设计第一篇：家用空调换热器设计家用空调换热器设计一、蒸发器的设计对于家用空调器的开发，只有少数新产品是需要重新开发新模具，设计新的外形结构，而大多数产品开发只是在原有外形尺寸下进行换热器重新设计，这样我们在设计时换热器的结构尺寸基本上没有调节的可能了，当然，如果在给定的结构尺寸下，我们所选定的蒸器不能满足规格的要求，最常用的方法在原有的基础上增加小块翅片，以增加换热面积，若仍不能满足规格要求，我们只有尝试使用具有较大换热面积的室内机。
下面谈谈对于蒸发器几何尺寸一定情况下回路设计的方法。
首先我们要确定蒸发器的流路数，然后再依据流路数来考虑每个流路制冷剂的流向。
1．流路数确定。
制冷剂在蒸发器的变化是从饱和的液体（实际上也含有少量节流后闪发的气体）开始吸热后一部分液体气化后变成气体，随着制冷剂的流动，铜管内气体量不断增多，制冷剂的流速随着体积的增大而增大，此时的流动阻力也增大，当所有制冷剂全部变成气体后，若仍继续换热，制冷剂的所进行的就是显热交热，其换热系数很低，因此为了保证蒸发器的利用率较高，我们在系统调试时应尽量使制冷剂在蒸发器内刚刚完全蒸发，当然这个问题与流路数的确定并不相关，在这里就不再讨论。
根据传热学的基本知识，我们知道较高的制冷剂流速可以获得换热系数，从而提高制冷系统的制冷量，但由流体力学的知识我们可以知道，制冷剂的流动阻力随着其流速增大而增加，因此会导致蒸发器内制冷剂的压降增加，从而降低了压缩机的吸入压力，而压缩机的吸气压力对于压缩机的出力有着很明显的影响，因此我们在确定流路数时应折衷考虑这两个方面的影响，从而使得蒸发器的利用率最大。
根据一般的经验，蒸发器内气体流速在6~8m/s比较合适，这样我们根据制冷剂气态和液态时比容的比值推算出液体流速：对于R22和R407C液体流速为0.1~0.15m/s,这样我们可以大致估算出每个流路的换热量约为: ф9.53mm铜管每个流路换热量为1600~2100W ф7.94mm铜管每个流路换热量为1000~1400W ф7.0mm铜管每个流路换热量为800~1000W 对于R410A其液体流速为0.15~0.2m/s,这样我们可以大致估算出每个流路的换热量约为: ф9.53mm铜管每个流路换热量为2000~2500W ф7.94mm铜管每个流路换热量为1300~1700W ф7.0mm铜管每个流路换热量为900~1300W 依据以上的数据我们可以先确定换热器流路数，然后再进行流路设计。
换热器(表冷器)如何设计
概述本规范描述了组合式空调机组的设计参数、性能要求、设计工况及各元件设计和选型方法。
组合式空调机组基本型号有24个，功能段包括混合段、初效过滤段、中效过滤段、表冷段、热盘管段、电加热段、各种加湿、风机段、消声段等二十余种功能段。
组合式空调机组的长、宽、高是按模数进行设计，标准规定：1M=158mm，基本命名方式为：MKZXXXX，前两为数字表高度上的模数，后两位表示宽度上的模数，尺寸的计算方法为：L=XX*158+50（70）（面板厚度为30mm时取50，面板厚度为50mm时取70）。
组合式空调机组的具体命名方法可参阅组合式空调机组产品分类与型号命名（QMZ-J20.011-2007）组合式空调机组的基本设计工况：混合段、初效过滤段、中效过滤段、表冷段、热盘管段、电加热段、加湿段、风机段、消声段等进行自由组合，对空气的进行处理，满足客户对空气洁净度和舒适度、环境噪声的需求。
第一章换热器设计计算方法换热器用来实现空气与热源载体——水进行能量交换的设备，是空调末端产品中最重要的部件之一。
主要构件有进出水管、集水管、铜管、翅片、U型管、端板等，下面主要介绍表冷器大小、翅片形式、铜管大小等的选择，其结构上的知识不做介绍。
我们公司换热器的命名方法：换热器的中文名称加三个主参数，即：换热器 M*N*L，M表示换热器厚度方向铜管排数，N表示换热器高度方向的铜管数，L表示换热器有效长度（即换热铜管长度），如：换热器 4*20* 1500，表示4排换热器，高度方向有20根管，换热器铜管的有效长度为1500。
换热器的其他构件相关尺寸都是以这三个基本参数为依据换算而来。
file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml\wpsB238.tmp.png换热器的的系列代号方法如下：完整的换热器的表示方法如下：MK．HRQ3Z 换热器M×N×L（换热器系列部件图样代号及名称）MK．HRQ3Z 换热器8×24×2015（换热器系列部件图样代号及名称）表示换热管规格为φ16、总水管通径为DN65（3型管）、8排（M=8）换热管、每排管数为24（N=24）、换热器迎风面长度或换热管有效长度为2015mm（L=2015）的左式换热器。
换热器的设计步骤
工艺计算1设计原始数据名称设计压力设计温度介质流量容器类别设计规范单位Mpa ℃/ Kg/h / /壳侧7.22 420/295 蒸汽、水III GB150 管侧28 310/330 水60000 GB1502管壳式换热器传热设计基本步骤（1）了解换热流体的物理化学性质和腐蚀性能（2）由热平衡计算的传热量的大小，并确定第二种换热流体的用量。
（3）确定流体进入的空间（4）计算流体的定性温度，确定流体的物性数据（5）计算有效平均温度差，一般先按逆流计算，然后再校核（6）选取管径和管内流速（7）计算传热系数，包括管程和壳程的对流传热系数，由于壳程对流传热系数与壳径、管束等结构有关，因此，一般先假定一个壳程传热系数，以计算K，然后再校核（8）初估传热面积，考虑安全因素和初估性质，常采用实际传热面积为计算传热面积值的1.15~1.25倍（9）选取管长l（10）计算管数NT（11）校核管内流速，确定管程数（12）画出排管图，确定壳径D和壳程挡板形式及数量等i（13）校核壳程对流传热系数（14）校核平均温度差（15）校核传热面积（16）计算流体流动阻力。
若阻力超过允许值，则需调整设计。
3 确定物性数据3.1定性温度3.2 物性参数第2章 工艺计算4估算传热面积 4.1热流量根据公式（2-1）计算：p Q Wc t =∆ 【化原 4-31a 】 （2-2）将已知数据代入 （2-1）得：111p Q WC t =∆=60000×5.495×310 (330-310)/3600=1831666.67W 式中： 1W ——工艺流体的流量，kg/h ；1p C ——工艺流体的定压比热容，kJ/㎏.K ；1t ∆——工艺流体的温差，℃；Q ——热流量，W 。
4.2平均传热温差根据 化工原理 4-45 公式（2-2）计算：1212ln m t t t t t ∆-∆∆=∆∆ （2-3） 按逆流计算将已知数据代入 （2-3）得： 式中： m t ∆——逆流的对数平均温差，℃；1t ∆——热流体进出口温差，℃； 2t ∆——冷流体进出口温差，℃；可按图2-1中（b ）所示进行计算。
换热器的设计ppt课件
假设冷流体的给热系数远大于热流体的给热系数，调理冷却介 质的流量，K根本不变，调理作用主要靠△tm的变化。 假设冷流体的给热系数与热流体的给热系数相当或远小于后者，改动 冷却介质的流量，将使△tm和K皆有较大变化，此时过程调理是两者 共同作用的结果。
但管内、外都尽量防止层流形状。
同时，还必需选定适当的污垢热阻。 ；
换热器的操作型计算
判别一个现有换热器对指定的消费义务能否适用， 或者预测某些参数的变化对换热器传热才干的影响等 都属于操作型问题。 (1)第一类命题
给定条件：换热器的传热面积以及有关尺寸，冷、热流体的物理 性质，冷、热流体的流量和进口温度以及流体的流动方式。
②选择冷却介质的出口温度。 冷却介质出口温度t2越高，其用量越少，回收的能量的价值也越高，同时，
保送流体的动力耗费即操作费用也减小。 但是，t2越高，传热过程的平均推进力△tm越小，传送同样的热流量所需的加热 面积A也越大，设备投资费用必然添加。
；
因此，冷却介质的选择是一个经济上的
权衡问题。
换热器的设备投资费与冷却介质操作费
〔2〕当α冷 ﹤﹤〔或相当〕 α热 qm2的调理，将使Δtm 和K皆有较大变化，此时过程调
理是两者共同作用的结果。 留意：假设出口温度t2 很低， 〔t2- t1 〕很小时， 增大qm2，不会使Δtm 有较大的添加。调理只能靠K的添
加。 但是假设此时热流体侧传热为控制步骤， K≈α热 此时qm2的调理 无调理作用。即：没法经过qm2的调理来坚持T2 不变。
的总值可用总费用C表示：
C=CAA+Cwqm2
翅片式风冷换热器设计
翅片式风冷换热器设计一、翅片式风冷换热器的设计原理翅片的设计要求较高，首先是要有足够的散热面积，以增加热量的传导面积。
其次，翅片要有较高的导热性能，以便迅速将热量传导到整个翅片表面。
此外，翅片的间距和形状也对流体流动和传热有着重要的影响。
二、翅片式风冷换热器的结构管道是用于传递热介质的通道，通常是通过焊接或套管连接到翅片上。
管道的材料选用应根据热介质的特性和工作环境来确定。
支撑结构是用于支撑翅片和管道的框架，通常由钢材制成。
其设计通常考虑到整个结构的强度和稳定性。
风扇是通过产生强风使翅片散热的关键组件。
风扇的功率和风速需要根据换热器的散热要求和风道设计来确定。
三、翅片式风冷换热器的性能指标1.散热面积：散热面积是决定换热器换热效果的关键因素，它与翅片的面积有关。
通常情况下，散热面积越大，换热效果越好。
2.热传导系数：热传导系数是指翅片材料导热的性能，高热导率的材料可以提高热量的传导速度和效率。
3.风压损失：风压损失是指在风扇吹风的过程中由于风扇本身的设计或管道布局引起的压力损失。
风压损失越小，换热器的风量越大，换热效果越好。
4.温度差：温度差是指热介质进入和离开换热器之间的温度差。
温度差越大，换热器的效果越好。
四、翅片式风冷换热器的应用1.电子设备散热：翅片式风冷换热器被广泛用于电子设备和计算机中，以帮助散热，防止过热导致设备损坏。
2.汽车冷却系统：翅片式风冷换热器被用于汽车发动机的冷却系统中，以将发动机产生的热量散发。
3.空调系统：翅片式风冷换热器被应用于空调系统中，将室内的热量传递到室外。
4.工业生产过程中的热交换：翅片式风冷换热器被广泛应用于工业生产过程中，如化工、石油和能源行业等，以完成热交换的任务。
综上所述，翅片式风冷换热器作为一种常见的换热设备，在工业领域中有着广泛的应用。
通过合理设计翅片和风扇结构，以及选择合适的材料和管道布局，能够获得较好的换热效果。
因此，在设计翅片式风冷换热器时，需要充分考虑其原理、结构和性能指标，以满足不同领域中的实际应用需求。
换热器设计步骤
换热器设计步骤
1，给定m11q c 、m22q c 及4个进出口温度中的3个温度，最终求得K 及A （参考教
例题）。
2，选择管子的排列方式：顺排或叉排。
3，设计管束的间距1s 及2s ，初步设计管束的排列方式及管排数，根据面积A 、
管直径及管子数量计算传热管长。
4，通过管束的间距1s 及2s 及壳侧流体体积流量计算流体在管束外的Re 数大小，
Re 的计算参考《流体横掠管束的实验结果》章节。
5，通过壳侧流体进出口平均温度获得壳侧流体的Pr f 数
6，计算管束外壁温度w t ,计算公式()o w f Q h A t t =-，式中f t 为壳侧流体进出口平
均温度。
7，通过w t 确定Pr w
8，查Zhukuaskas 公式(横掠管束传热系数计算公式)，参考《流体横掠管束的实
验结果》章节，根据管束排列情况及Re 数计算对应的'o h ，对比'o h 及o h ，根
据情况回到步骤3改进管束的排列方式。
9，根据确定的管束情况计算单根管管内流体的流速及Re ，判断管内流动状态（层流还是湍流）如果是湍流，选用相关管内湍流系数计算公式进行校核计算（参考《传热学》教材）。
10，最终确定换热器的管束结构，管子数量及管长。
通过CAD 画出换热器的结构示意图及管束结构图。
补充：设计中管子的直径及材料不变。
- 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、"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、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)。
下表是用TY5表冷器处理风量30000m3/h的数据
提高表面式换热器传热性能的主要途径 由传热学可知，表面式换热器的热交换能力，在传热面 积和热交换介质之间温差一定时，主要取决于其传热 系数的大小。传热系数的高低将直接影响到使用表面 式换热器的经济效益。 为了提高表面式换热器的性能，应提高管外侧（空气侧） 和管内侧的放热系数。 为了强化空气侧放热，主要采取两方面措施，一是用二 次翻边片代替一次翻边片，并提高胀管质量，二是用 波形片、条缝片和波形冲缝片、针刺型片等代替平片。 其目的就是为了增强空气流经肋片时的扰动性 为了强化管内侧放热，采用的主要手段是在管内侧拉螺 旋槽
表冷器
一、规格 铜管管径φ12.7 铜管管径φ15.65 铜管管径φ9.52 每种规格分：1排、 2排、 4排、 6排、 8排 二、表冷器结构组成 表冷器由夹板、护板、支撑、铜管、翅 片、弯头、汇水管组成
铜管的排列
Hale Waihona Puke 1型表冷器 管距：31.75 排距（列距）：27.5
2 型表冷器 管距：38 排距（列距）：32.91 3型表冷器 管距：25 排距（列距）：21.65
当用空气加热器处理空气时，实现的是等湿加热过程。 当用表面冷却器处理空气时，如果冷却器表面温度虽 然低于空气的干球温度，但高于其露点温度，则空 气被冷却时并不产生凝结水，因此这种过程为等湿 冷却过程或干冷过程（干工况）。 如果冷却器表面温度低于空气的露点温度，则空气不 但温度降低，含湿量也将减少，这种过程被称为减 湿冷却过程或湿冷过程（湿工况）。 在减湿冷却过程中，空气与冷却器之间不但发生显热交 换，而且也发生湿交换和潜热交换，由此可知，湿 工况下的表冷器比干工况下的表冷器有更大的热交 换能力，这就是说，同一台表冷器，在空气的干球 温度和水初温相同时，处理湿球温度高的空气比处 理湿球温度低的空气具有更大的冷却减湿能力
空调用换热器教程
空气的热湿处理
第一节 空气热湿处理设备的类型
根据各种热湿交换设备的工作特点不同可分为两大类： 直接接触式热湿交换设备和表面式热湿交换设备。
对空气进行热湿处理的喷水室、蒸汽加湿器、局部补充 加湿装置(喷水加湿装置)以及使用液体吸湿剂的装置都属 于第一类；光管式和肋片管式空气加热器(热水及蒸汽做 热媒)及空气冷却器(冷水或制冷剂做冷媒)属于第二类． 第一类热湿交换设备的特点是，与空气进行热湿交换的 介质与被处理的空气直接接触，做法是让空气流经热湿 交换介质的表面或将热湿交换介质喷淋到空气中间去。
翅片 片宽=排距×排数 片高=管距×管数 片厚： 1、δ0.14 2、 δ0.115 3、 δ0.11
流程 半流程、全流程、双流程
水流速ω 提高水流速能提高传热系数，但是ω值过大，水阻就会越大，会引 起水泵电耗的增加。一般取ω=0.6～1.8m/s 水阻尽量控制在50KPa以下。 我们可以通过调整表冷器的流程，来调整水流速，进而调整水阻力 迎面风速Vy 增加表冷器排数和降低迎面风速都能增加表冷器的接触系数，但排 数的增加也将使空气的阻力增加，而排数过多时，后面几排还会 因为冷水与空气之间温差过小而减弱传热作用，所以排数也不宜 过多，一般不超过8排。此外，迎面风速过低会引起表冷器尺寸 和初投资的增加，过高除了会降低接触系数外，也将增加空气阻 力，并且可能由空气把冷凝水带入送风系统而影响送风参数。比 较合适的迎面风速为2～3m/s。 当大于8排时，一般不增加表冷器排数，而是降低进水温度
第二类热湿交换设备的特点是，与空气进行热湿交换 的介质不与空气直接接触。空气与介质间的热湿交换 是通过设备的金属表面来进行的。
第二节 用表面式换热器处理空气
一.表面式换热器的构造
二.表面式换热器的安装
为了使冷（热）水与空气之间有较大温差，还应使空 气与水按逆交叉流流动，即进水管与空气出口位于同 一侧。为了保证换热器的正常工作，在水管最高点要 设排空气装置，而在最低点要设泄水和排污阀门。 如果表面式换热器是冷、热两用（如风机盘管等末端 装置中的换热器），则热媒以用热水为宜，而且热水 温度不应太高（一般应低于65℃），以免因管内积垢 过多而降低传热系数。 三.表面式换热器的传热性能 表面式换热器能实现等湿加热、等湿冷却、减湿冷却 三种过程
二排加热器
为此，在空调工程中，挡水板设计为4～6折， 折角为90°～120°，板间距为 25～40mm。没有被挡水板挡住的水叫挡水 板的过水量。
挡水板有： ABS挡水板、铝合金挡水板、不锈钢挡水板
ABS挡水板
铝合金挡水板
不锈钢挡水板
某些场合，湿膜加湿器也可用做挡水板来使用
加热器
1排加热器
2排加热器
一排加热器
翅片片距 1、3.2、2.8、2.5 2、2.8、2.6、2.4 3、2.5、2.2、2.0
翅片片距的变化会引起 空气阻力的变化
1型6排表冷器的空气阻力
迎面风速 迎风面质量流速：2.5～3.5 Kg/m2*s 体积流速：2.0～3.0 m/s 当风速大于2.5m/s时加挡水板
影响挡水板挡水效果的因数： 1.挡水板的折数，折数越多，挡水效果越好 2.挡水板的折角，折角越小，挡水效果越好 3.挡水板的间距，间距越小，挡水效果越好 4.空气流经挡水板的流速，流速越低，挡水 效果越好。 但是如果为了增强挡水效果，而增加挡水板、 的折数、减小折角、间距、流速，却会使空 气的阻力增加