换热器、热网加热器计算示例
换热器的计算举例
换热器的计算举例条件:1.空气量4100m3/h2.空气预热温度t空=300 0C (冷空气为20 0C)3.烟气量V＇＇烟＝6500m3/h (烟气温度为7000C)4.烟气成分（体积％）CO2 H2o O2N219.4 7.5 2.1 71.05.换热器的型式及材质型式：直管形平滑钢管换热器材质：换热管采用Ф 60*3.5毫米无缝钢管材质16Mn钢最高使用温度小于4500C计算举例：一. 主要热之参数的确定１.入换热器空气的温度t＇空=200C出换热器空气的温度t＇＇空=3000C2.入换热器空气量取换热器本身的漏损及管道漏损 3%则V真实=1.03 V＇空=1.03×4100=4223m/h或 V空=1.03V＇空/3600=4223/3600=1.17m/s3.入换热器烟气的温度考虑16Mn铜的最高温度不大于450℃。
初步确定入换热器的烟气温度t′烟=550℃，稀释导数确定如下：烟气700℃的比热为：C烟（700）=0.01（0.501×19.4+0.392×7.5+0.342×2.1+0.325×71）=0.365KJ／m3℃烟气在550℃的比热为：C烟（500）=0.01(0.484×19.4+0.383×7.5+0.337×2.1+0.321×71)=0.358 KJ／m3℃20℃空气的比热为0.311 KJ／m3℃则φ=（i1-i2）/(i2-i0）=(0.365×700-0.385×550)／（0.358×550-0.311×20）=0.3094.入换热器的烟气量V烟=（1+φ）V′烟=（1+0.309）×6500=8508.5m3／h或V烟=8508.5／3600=2.36m3／s5.烟气成分（%）V CO2= V′CO2（V′烟/V烟）=19.4×6500/8508.5=14.82V H20=V′H2O（V′烟/V烟）=7.5×6500/8508.5=5.73V O2=（V′O2+21φ）V′烟/V烟=（2.1+21×0.309）×6500/8508.5=6.56V N2=（V′N2+79φ）V′烟/V烟=（71+79×0.309）×6500/8508.5=72.89Σ=1006.计算换热气的烟气温度取换热气绝热效率η换=0.90.先假定烟气出口温度为400℃。
换热器设计计算范例
换热器设计计算范例换热器是一种用于传递热量的设备，常用于工业生产中的加热、冷却或蒸发等工艺过程中。
在设计换热器时，我们需要考虑的主要参数包括换热面积、传热系数、温度差以及流体性质等。
下面就以一种换热器设计计算范例进行说明。
假设我们需要设计一个管壳式热交换器，用于加热水和空气的热交换。
设计要求如下：1.加热水的进口温度：70℃2.加热水的出口温度：90℃3.空气的进口温度：25℃4.空气的出口温度：50℃5.加热水的流量：10m3/h6.空气的流量：1000m3/h首先，我们需要确定换热面积的大小。
根据传热计算的公式：Q=U×A×ΔT其中，Q为换热量，U为传热系数，A为换热面积，ΔT为温度差。
假设我们的换热器传热系数U为400W/（m2·℃），温度差ΔT为（90-70）=20℃。
根据公式，换热量可以计算为：Q=400×A×20我们将换热量Q设置为加热水的传热量，可得：Q1=400×A×20为了方便计算，我们将流体的热容量乘以流量定义为A1（加热水）和A2（空气）。
可得：Q1=A1×ΔT1代入已知数值，可得：Q1=10×4.186×(90-70)×1000接下来，我们需根据另一组流体参数计算出Q2（空气）。
Q2=A2×ΔT2代入已知数值，可得：Q2=1.005×1000×(50-25)×1000根据Q1、Q2和总换热量的平衡关系：Q1+Q2=400×A×ΔT可得：10×4.186×(90-70)×1000+1.005×1000×(50-25)×1000=400×A×20解得：A=0.523m2根据已知的流量和管道尺寸，可计算出流速。
流速=流量/A代入数值：流速=10/0.523流速=19.1m/s接下来，我们要确定换热器的结构。
换热器热量及面积计算公式
换热器热量及面积计算一、热量计算1、一般式Q=Q c=Q hQ=W h（H h,1- H h,2）= W c（H c,2- H c,1）式中：Q为换热器的热负荷，kj/h或kw；W为流体的质量流量，kg/h；H为单位质量流体的焓，kj/kg；下标c和h分别表示冷流体和热流体，下标1和2分别表示换热器的进口和出口。
2、无相变化Q=W h c p,h(T1-T2)=W c c p,c(t2-t1)式中：c p为流体平均定压比热容，kj/(kg.℃)；T为热流体的温度，℃；t为冷流体的温度，℃。
3、有相变化a.冷凝液在饱和温度下离开换热器，Q=W h r = W c c p,c(t2-t1)式中：W h为饱和蒸汽（即热流体）冷凝速率（即质量流量）（kg/s）r为饱和蒸汽的冷凝潜热（J/kg）b.冷凝液的温度低于饱和温度，则热流体释放热量为潜热加显热Q=W h[r+c p,h（T s-T w）] = W c c p,c(t2-t1)式中：c p,h为冷凝液的比热容（J/（kg/℃））；T s为饱和液体的温度（℃）二、面积计算1、总传热系数K管壳式换热器中的K值如下表：注：1 w = 1 J/s = 3.6 kj/h = 0.86 kcal/h1 kcal = 4.18 kj2、温差（1）逆流热流体温度T：T1→T2冷流体温度t：t2←t1温差△t：△t1→△t2△t m=（△t2-△t1）/㏑（△t2/△t1）（2）并流热流体温度T：T1→T2冷流体温度t：t1→t2温差△t：△t2→△t1△t m=（△t2-△t1）/㏑（△t2/△t1）对数平均温差，两种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。
( 恒温传热时△t=T-t，例如：饱和蒸汽和沸腾液体间的传热。
) 对数平均温差因为在冷凝器板换一系列的换热器中温度是变化的为了我们更好的选型计算所以出来一个相对准确的数值,当△T1/△T2>1.7时用公式：△Tm=（△T1-△T2）/㏑（△T1/△T2）.如果△T1/△T2≤1.7时，△Tm=（△T1+△T2）/2二种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。
换热器计算
导热油：型号：X6D-320进口油温：180j t =℃（给定） 出口油温：160c t =℃（给定） 平均油温：170pj t =℃ 比热容： 2.46KJ/Kg p C = ℃（按平均温度170℃查表）密度：3868Kg /m ρ=（按平均温度170℃查表）体积流量：3350/V m h = 质量流量：350868=84.4/3600M V Kg s ρ==⨯热效率：η=0.75（估算）导热油（热源侧）理论出力：()0.75 2.4684.4(180160)3114p j c Q C M t t KW η=-=⨯⨯⨯-= 受热面布置：蒸汽温度：130t =℃（考虑换热所需的温差，估算额定蒸汽温度）蒸汽压力：按130℃查饱和水蒸汽表得p=0.17MPa （表压）换热温差：最大温差：max 18013050j t t t ∆=-=-=℃最小温差：min 16013030c t t t ∆=-=-=℃温差： max min max min503039.1550ln ln 30t t t t t ∆-∆-∆===∆∆℃ 换热系数：管外流体给热系数： 2.330.5 2.330.52010.12239.150.27326/(C t p W m α=∆=⨯⨯= ℃) 管外污垢热阻： 200.000176/d r m W = ℃管内污垢热阻： 20.000352/di r m W = ℃管壁热阻： 20.0380.038ln()ln()0.000066/22249.560.03820.003w w w d d r m W d λδ==⨯=-⨯-⨯ ℃ 换热管外、内表面积比：00.038 1.1880.032o i i A d A d === 管（螺纹管）内流体给热系数：0.92060.080.1120.92060.080.11260.92060.080.112860.02127()()0.02127()()()()163.9100.06050.0320.030.00180.02127()()()()10911010163.9100.0320.032i u r e i i i iwd s h v s h N P R d d a v d d ------==⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯20.1416388617196/(0.032ui i N W m d λα⨯=== ℃) 换热系数：0021111207.6/(110.0001760.000066 1.1880.000352 1.1883261091o od w di i i iK A A r r r A A W m αα=++++==+++⨯+⨯ ℃)所需受热面积：223114383207.6/(39.15Q KW H m K t W m ===∆⨯ ℃) 所需布置的受热面太大，造价昂贵，且占地面积大。
换热器的计算举例
换热器的计算举例换热器的计算举例条件:1.空气量4100m3/h2.空气预热温度t空=300 0C (冷空气为20 0C)3.烟气量V＇＇烟＝6500m3/h (烟气温度为7000C)4.烟气成分（体积％）CO2 H2o O2N219.4 7.5 2.1 71.05.换热器的型式及材质型式：直管形平滑钢管换热器材质：换热管采用Ф 60*3.5毫米无缝钢管材质16Mn钢最高使用温度小于4500C计算举例：一. 主要热之参数的确定１.入换热器空气的温度t＇空=200C出换热器空气的温度t＇＇空=3000C2.入换热器空气量取换热器本身的漏损及管道漏损 3%则V真实=1.03 V＇空=1.03×4100=4223m/h或 V空=1.03V＇空/3600=4223/3600=1.17m/s3.入换热器烟气的温度考虑16Mn铜的最高温度不大于450℃。
初步确定入换热器的烟气温度t′烟=550℃，稀释导数确定如下：烟气700℃的比热为：C烟（700）=0.01（0.501×19.4+0.392×7.5+0.342×2.1+0.325×71）=0.365KJ／m3℃烟气在550℃的比热为：C烟（500）=0.01(0.484×19.4+0.383×7.5+0.337×2.1+0.321×71)=0.358 KJ／m3℃20℃空气的比热为0.311 KJ／m3℃则φ=（i1-i2）/(i2-i0）=(0.365×700-0.385×550)／（0.358×550-0.311×20）=0.3094.入换热器的烟气量V烟=（1+φ）V′烟=（1+0.309）×6500=8508.5m3／h或V烟=8508.5／3600=2.36m3／s5.烟气成分（%）V CO2= V′CO2（V′烟/V烟）=19.4×6500/8508.5=14.82 V H20=V′H2O（V′烟/V烟）=7.5×6500/8508.5=5.73V O2=（V′O2+21φ）V′烟/V烟=（2.1+21×0.309）×6500/8508.5=6.56V N2=（V′N2+79φ）V′烟/V烟=（71+79×0.309）×6500/8508.5=72.89Σ=1006.计算换热气的烟气温度取换热气绝热效率η换=0.90.先假定烟气出口温度为400℃。
换热器计算公式范文
换热器计算公式范文换热器计算公式指的是用于计算换热器传热性能的各种参数和关系的数学方程。
换热器是工程领域常用的一种设备，用于将热量从一个介质传递到另一个介质。
换热器的性能与换热器的设计参数密切相关，因此计算公式对于换热器的设计和运行至关重要。
以下是一些常用的换热器计算公式：1.整体换热系数（U值）的计算公式：U=1/[(1/h₁)+δi+(1/h₂)]其中，U为整体换热系数，h₁为热源侧传热系数，h₂为冷凝侧传热系数，δi为传热面各种传热介质之间的传热阻力。
2.热量传递率（Q）的计算公式：Q = U × A × δTlm其中，Q为换热器的热量传递率，U为整体换热系数，A为传热面积，δTlm为对数平均温差。
3. 对数平均温差（δTlm）的计算公式：δTlm = [(δT₁ - δT₂) / ln(δT₁ / δT₂)]其中，δT₁为热源侧入口温度与冷凝侧出口温度的温差，δT₂为热源侧出口温度与冷凝侧入口温度的温差。
4.传热面积（A）的计算公式：A = Q / (U × δTlm)其中，A为传热面积，Q为热量传递率，U为整体换热系数，δTlm为对数平均温差。
5.热源侧传热系数（h₁）的计算公式：h₁=(k₁×ΔT₁)/δ₁其中，h₁为热源侧传热系数，k₁为热源侧传热介质的导热系数，ΔT₁为热源侧的温差，δ₁为热源侧的传热厚度。
6.冷凝侧传热系数（h₂）的计算公式：h₂=(k₂×ΔT₂)/δ₂其中，h₂为冷凝侧传热系数，k₂为冷凝侧传热介质的导热系数，ΔT₂为冷凝侧的温差，δ₂为冷凝侧的传热厚度。
7.温差比（R）的计算公式：R=δT₁/δT₂其中，R为温差比，δT₁为热源侧入口温度与冷凝侧出口温度的温差，δT₂为热源侧出口温度与冷凝侧入口温度的温差。
这些计算公式是根据传热原理和换热器的物理特性推导而来，通过这些公式可以计算出换热器的各种参数和性能，从而进行换热器的设计、选型和优化。
小直径管换热器计算数据实例
小直径管换热器计算数据实例小直径管换热器是一种常用于工业生产中的换热设备，根据换热原理，通过在管内流动的工质与管外流动的介质之间进行传热，从而达到加热或者冷却的目的。
以下是一个小直径管换热器的计算数据实例，帮助我们了解其具体的计算过程和结果。
假设我们需要设计一个小直径管换热器，用于加热一种液体。
以下是一些已知的参数和假设：1.工质：液体A-入口温度：50℃-出口温度：90℃- 流速：5 L/min- 密度：1000 kg/m³- 热容：4.18 kJ/kg·℃2.介质：蒸汽B-入口温度：150℃-出口温度：70℃- 流速：800 kg/h- 密度：0.6 kg/m³- 热容：2.1 kJ/kg·℃3.小直径管换热器：-热交换面积：10m²-热传导系数：200W/(m²·℃)-热阻：0.0005m²·℃/W根据这些已知的参数，我们可以通过下面的步骤计算小直径管换热器的一些关键数据。
第一步：计算工质A和介质B的传热量。
工质A的传热量可以通过以下公式计算：Q_A=m_A*c_A*(T_A2-T_A1)其中，Q_A是传热量，m_A是工质A的质量流量，c_A是工质A的平均比热容，T_A2和T_A1分别是工质A的出口温度和入口温度。
m_A=流速*密度c_A=热容带入已知的数据，我们可以得到：m_A = 5 L/min * 1000 kg/m³ = 5000 kg/hc_A = 4.18 kJ/kg·℃类似地，对于介质B的传热量，可以通过以下公式计算：Q_B=m_B*c_B*(T_B2-T_B1)m_B=流速*密度c_B=热容带入已知数据，我们可以得到：m_B = 800 kg/hc_B = 2.1 kJ/kg·℃注意到介质B的传热量为负值，表示其在热交换过程中释放热量。
第二步：计算小直径管换热器的传热系数和平均温差。
换热器的计算举例
换热器的计算举例换热器是一种常见的热交换设备，用于在流体之间传递热量。
它在许多工业过程中发挥着重要的作用，例如化工、石油、食品加工、制药等。
以下是一个计算换热器的例子，以说明如何确定换热器的工作参数和尺寸。
假设我们需要设计一个换热器来将热水从80°C降低到60°C，并且需要将冷水从20°C加热到40°C。
我们已经知道热水的流量为1,000升/小时，冷水流量为800升/小时。
步骤1：确定热水和冷水的进出口温度差首先，我们需要确定热水和冷水的温度差。
在本例中，热水的进口温度为80°C，出口温度为60°C，所以温度差为20°C。
同样，冷水的温度差为20°C。
步骤2：计算热水和冷水的热量热水的热量可以通过以下公式计算：Q=m×c×ΔT其中，Q代表热量，m代表质量，c代表比热容，ΔT代表温度差。
在本例中，热水的质量可以通过以下公式计算：m=流量×密度已知热水的流量为1,000升/小时，那么质量可以通过将流量转换为千克/小时来计算：m=1,000千克/立方米×1立方米/1,000升×1,000升/小时=1千克/小时热水的密度可以通过查找热水的性质表来获取，假设为1千克/立方米。
热水的比热容可以通过查找热水的性质表或使用常见物质的比热容来估计，假设为4.18千焦尔/千克•摄氏度。
因此，热水的热量可以计算为：Q热水=1千克/小时×4.18千焦尔/千克•摄氏度×20°C=83.6千焦尔/小时同样地，可以使用相同的方法计算冷水的热量。
冷水的流量为800升/小时，质量为0.8千克/小时（假设冷水的密度为1千克/立方米），比热容为4.18千焦尔/千克•摄氏度。
因此，冷水的热量为：Q冷水=0.8千克/小时×4.18千焦尔/千克•摄氏度×20°C=66.88千焦尔/小时步骤3：计算换热器的传热面积传热面积是换热器设计中的关键参数，它决定了换热器的尺寸。
换热器计算实例范文
换热器计算实例范文换热器是一种用于将热量从一个物体传递到另一个物体的设备。
它在许多工业和日常应用中广泛使用，如锅炉系统、空调系统、汽车发动机等。
本文将通过一个实际的案例来说明如何计算换热器的设计参数。
假设我们需要设计一个用于汽车发动机冷却的换热器。
汽车发动机在运行过程中会产生大量的热量，如果不及时散热，将会导致发动机过热，甚至损坏。
因此，冷却系统是汽车发动机非常重要的一部分。
第一步是确定设计参数。
我们需要知道发动机的最大功率和最大工作温度，以及冷却系统的工作条件，如冷却液的进口温度和出口温度。
假设发动机最大功率为100kW，最大工作温度为100°C。
冷却液的进口温度为80°C，出口温度为90°C。
根据这些参数，我们可以计算出需从发动机散热的热量。
热量的传递可以通过换热器的有效面积来实现。
根据热传递定律，热量传递速率与温度差和有效传热面积成正比。
我们可以使用以下公式计算热量传递速率：Q=U×A×ΔT其中，Q为热量传递速率，U为换热系数，A为有效传热面积，ΔT为温度差。
第二步是选择适当的换热器类型。
根据具体的应用要求和可用条件，可以选择不同类型的换热器，如壳管式换热器、板式换热器等。
在汽车发动机冷却系统中，常用的是壳管式换热器，因为它具有良好的热传导性能和可靠性。
第三步是计算换热系数。
换热系数是一个重要的设计参数，它反映了热量传递的效率。
换热系数取决于换热器的结构和材料，以及流体的性质和流动速度。
根据经验公式，壳管式换热器的换热系数可估算为：U=k×ΔTm其中，k为换热系数的经验常数，ΔTm为平均温差。
第四步是计算有效传热面积。
根据前面的公式，我们可以把热量传递速率和换热系数代入，得到：A=Q/(U×ΔT)最后一步是进行换热器的选型和设计。
根据上述计算结果，我们可以选择适当的壳管式换热器，并确定其设计参数，如管道的数量和长度，管径等。
换热器设计计算范例
换热器设计计算范例设计计算范例：换热器设计一、背景在化工、冶金、石油、食品及制药等工业领域中，换热器被广泛应用于热交换过程中。
换热器的设计与选择对于整个工艺系统的能量效率和运行成本起着重要作用。
本文以一个化工厂的换热器设计为例，计算设计一个适合的换热器。
二、设计需求化工厂中需要进行一个液体-液体的热交换过程。
液体A流体的进口温度为60°C，出口温度为30°C，流量为10m3/h；液体B流体的进口温度为100°C，出口温度为50°C，流量为8m3/h。
需要设计一个换热器来满足热交换的需求。
三、设计计算方法1.热负荷计算首先，我们需要计算换热器所需的热负荷。
热负荷可以通过以下公式计算：Q=m*Cp*ΔT其中，Q是热负荷，m是流体的质量流率，Cp是流体的比热容，ΔT 是入口温度与出口温度之差。
对于流体A，热负荷为：Q_A=10*Cp_A*(60-30)对于流体B，热负荷为：Q_B=8*Cp_B*(100-50)2.选择换热器类型根据热负荷的计算结果，我们可以选择合适的换热器类型。
常见的换热器类型有壳管式换热器、板式换热器和管束式换热器等。
考虑到本例中的液体-液体热交换过程，我们选择壳管式换热器。
壳管式换热器能够适应不同的工况，具有良好的传热效果和可靠性。
3.换热面积计算换热面积是换热器设计的重要参数。
换热面积可以通过以下公式计算：A = Q / (U * ΔTlm)其中，A是换热面积，Q是热负荷，U是换热系数，ΔTlm是对数平均温差。
对于壳管式换热器，ΔTlm的计算公式为：ΔTlm = (ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1 / ΔT2)其中，ΔT1是进口温度差，ΔT2是出口温度差。
根据实际情况，我们假设换热器的换热系数为500W/(m2·°C)。
根据具体数据进行计算，我们得到：ΔT_A=60-30=30°CΔT_B=100-50=50°CΔTlm = (30 - 50) / ln(30 / 50) ≈ -28.3°CA_A = Q_A / (U * ΔTlm)A_B = Q_B / (U * ΔTlm)4.换热器尺寸设计根据换热面积的计算结果，我们可以进一步确定换热器的尺寸。
换热器计算实例
水 t1=20℃ 2=3.5kW/m2K cp=4.187 kJ/kgK LMTD 法 216kg/h 油 216kg/h T1=150℃ cp=2.0 kJ/kgK， t2 2 1=1.5 kW/m K
T2=80℃
K 0.894kW m 2 K (以外表面为基准)
t m，逆 t 2 t 1 T1 t 2 T2 t 1 76.9C t 2 T1 t 2 ln ln t 1 T2 t 1
t 2 53.4C
Q Kd 外 L逆 t m 逆
L逆 1.56m
4
解一： 并流时： Q、t2、K与逆流时相同 Q 8.4 kJ s
( 2)
代入式2得：
KA NTU h 1.07 qm h c ph
1.07 216 2.0 L并 1.83m Kd 外 3600
9
习题课 ------操作型问题举例
【例 2】有一台现成的卧式列管冷却器，想把它改作氨冷凝 器，让氨蒸汽走管间 ，其质量流量 950kg/h ，冷凝温度为 40℃，冷凝传热系数 1=7000KW/m2K。冷却水走管内，其进 、出口温度分别为32℃和36℃，污垢及管壁热阻取为0.0009 m2K/W（以外表面计）。假设管内外流动可近似视为逆流。试 校核该换热器传热面积是否够用。 列管式换热器基本尺寸如下： 换热管规格 252.5mm 管长 l=4m 管程数 m=4 总管数 N=272根 外壳直径 D=700mm 附：氨冷凝潜热 r=1099kJ/kg 34℃下水的物性： 2 0.6236W m K 2 74.2 105 Pa s 2 994 kg m 3
Q qm1r qm 2c p2 t2 t1
换热器计算例题
壳管式换热器例题（一） 确定计算数据用户循环水的供水温度为95℃，回水温度为70℃，外网蒸汽的温度为165℃，蒸汽焓为2763kJ/kg ，饱和水焓为694kJ/kg ，从水水换热器出来的凝结水温取80℃。
（二） 计算用户循环水量和外网的蒸汽流量。
用户循环水流量：s kg t t c Q G h g /55.41)7095(41871035.4)(6''=-⨯=-= 外网蒸汽进入热力站的流量：s kg h h Q D n q /79.1)804187102763(1035.4)(36=⨯-⨯⨯=-= （三）热网回水从水水换热器出来进入汽水换热器前的水温t 2()℃7.73)70(418755.4185418779.170)80165(222=-⋅⋅=⋅⋅-⋅⋅=-⋅⋅t t t c G c D （四）汽水换热器的选择计算因为热负荷较大，初步选择N107-3DN650型汽水换热器两台并联。
换热器的主要技术数据如下：管内水流总净断面积为87.9×10-4m 2，管内径为0.02m ，外径为0.025m ，单位长度加热面积7.9 m 2，总管根数/行程数为112/4，最大一排管根数为12根，每纵排平均管数为9根。
1、单台汽水换热器的换热量为：()Mw h h D Q b q 85.12694000276300079.12)(=-=-= 2、汽水换热器的平均温差为：℃80951657.731657.73951221=---=---=∆In t t t t In t t t n n p 3、热网循环水在换热器内的流速 可按下式计算：pn f G w ρ=式中p ρ－为换热器内热网水的平均密度，kg/m 3。
s m w m kg t n p pj /4.2969109.872/55.41/9694.8427.739543=⨯⨯===+=-ρ℃该流速在推荐流速范围内。
4、 内壁与水的换热系数℃⋅=⨯-⨯+=-+=22.08.022.08.02/1370602.04.2)4.84041.04.84211630()041.0211630(m w d w t t pj pj i α5、 外壁与蒸汽的凝结换热系数管外壁温度是未知的，假设管外壁温度比蒸汽饱和温度小30℃，则管外壁温度为：℃℃150216513513530165=+==-=m bm t t []()[]℃./3.5990135165025.09150163.01503.555028)(163.03.555028225.0225.020m w t t md t t bm b w m m =-⨯⨯-⨯+=--+=α6、 传热系数℃⋅=+++=+++=20/8.25643.5990130003.0500025.01370611111m w K wg wg g g i αλδλδα 7、验算假定℃3.343.5990808.25640'=⨯=∆=-αpb bm t K t t 相差较大，重新计算，假设相差34℃。
(完整word版)换热器设计计算
换热器设计计算步骤1. 管外自然对流换热2. 管外强制对流换热3. 管外凝结换热已知：管程油水混合物流量 G ( m 3/d)，管程管道长度 L (m)，管子外径do (m)， 管子内径di (m)，热水温度 t ℃， 油水混合物进口温度 t 1’, 油水混合物出口温度 t 2” ℃。
1. 管外自然对流换热1.1 壁面温度设定首先设定壁面温度，一般取热水温度和油水混合物出口温度的平均值，t w ℃， 热水温度为t ℃，油水混合进口温度为'1t ℃，油水混合物出口温度为"1t ℃。
"w 11t ()2t t =+1.2 定性温度和物性参数计算管程外为水，其定性温度为1()K -℃21()2w t t t =+管程外为油水混合物，定性温度为'2t ℃''"2111()2t t t =+根据表1油水物性参数表，可以查得对应温度下的油水物性参数值一般需要查出的为密度ρ (3/kg m ),导热系数λ(/())W m K ∙，运动粘度2(/)m s ，体积膨胀系数a 1()K -，普朗特数Pr 。
表1 油水物性参数表水t ρλvaPr10 999.7 0.574 0.000001306 0.000087 9.52 20 998.2 0.599 0.000001006 0.000209 7.02 30 995.6 0.618 0.000000805 0.000305 5.42 40 992.2 0.635 0.000000659 0.000386 4.31 50 998 0.648 0.000000556 0.000457 3.54 60 983.2 0.659 0.000000478 0.000522 2.99 70 997.7 0.668 0.000000415 0.000583 2.55 80 971.8 0.674 0.000000365 0.00064 2.21 90 965.3 0.68 0.000000326 0.000696 1.95 100958.40.6830.0000002950.000751.75油t ρλva Pr10 898.8 0.1441 0.0005646591 20 892.7 0.1432 0.00028 0.000693335 30 886.6 0.1423 0.000153 1859 40 880.6 0.1414 9.07E-05 1121 50 874.6 0.1405 5.74E-05 723 60 868.8 0.1396 3.84E-05 493 70 863.1 0.1387 0.000027 354 80 857.4 0.1379 1.97E-05 263 90 851.8 0.137 1.49E-05 203 100846.20.13611.15E-051601.3 设计总传热量和实际换热量计算0m v Q Cq t Cq t ρ=∆=∆v v C q t C q t αρβρ=∆+∆油油水水C 为比热容/()j kg K ∙，v q 为总体积流量3/ms ，αβ分别为在油水混合物中油和水所占的百分比，t ∆油水混合物温差，m q 为总的质量流量/kg s 。
换热器设计计算范例
列管式换热器的设计和选用的计算步骤，出口温，可用的冷却介质入口温度tT冷却至T 设有流量为m的热流体，需从温度11h2。
根据和逆流操作的平均推动力t。
由此已知条件可算出换热器的热流量Q度选定为2传热速率基本方程：的大小和换热则是由传热面积要求取传热面积A必须知KA 当Q和和已知时，器结构决定的。
可见，在冷、热流体的流量及进、出口温度皆已知的条件下，选用或设计换热器必须通过试差计算，按以下步骤进行。
初选换热器的规格尺寸◎否则应改变流动方式，，大于◆初步选定换热器的流动方式， 0.8保证温差修正系数重新计算。
A初估传热面积K，◆计算热流量Q及平均传热温差△t，根据经验估计总传热系数估m。
估的数值，确定换热管直径、长度及排A ◆选取管程适宜流速，估算管程数，并根据估计算管、壳程阻力列。
◎在选择管程流体与壳程流体以及初步确定了换热器主要尺寸的基础上，就可以计算管、再计算压和折流板间距B壳程流速和阻力，看是否合理。
或者先选定流速以确定管程数N P是可以调整的参数，如仍不能满足要求，可另选壳径再进行计与B力降是否合理。
这时N P算，直到合理为止。
核算总传热系数◎，并与估算时所取分别计算管、壳程表面传热系数，确定污垢热阻，求出总传系数K 计进行比较。
如果相差较多，应重新估算。
用的传热系数K估计算传热面积并求裕度◎，A及平均温度差△t，由总传热速率方程计算传热面积根据计算的K值、热流量Q0计m左右，裕度的左右为宜。
即裕度为20%A一般应使所选用或设计的实际传热面积A大于20%0P计算式为：用其釜液将为回收系统内第一萃取塔釜液的热量，某有机合成厂的乙醇车间在节能改造中，128℃，原料液及釜液均为乙醇，水溶液，其操作条件列表如下：原料液从95℃预热至设计条件数据表4-18温度℃操作压力流量组成（含乙醇量）物料MPa kg/h mol%出口进口0.91453.3釜液．7 95 128 原料液0.53试设计选择适宜的列管换热器。
换热器热量及面积计算公式
换热器热量及面积计算公式换热器热量及面积计算一、热量计算1、一般式Q=Q c＝ＱｈQ=Wｈ(H h,１- H h,2)=Wｃ（H c,2-Hｃ,１)式中:Q为换热器得热负荷，kｊ/h或kw;Ｗ为流体得质量流量,kg／h；H为单位质量流体得焓,kｊ/kｇ；下标c与h分别表示冷流体与热流体,下标1与2分别表示换热器得进口与出口。
2、无相变化Q=Ｗhｃp，h(T１-T2)＝Wｃc p,c(t２-ｔ１)式中:cｐ为流体平均定压比热容，kｊ／(kｇ、℃);T为热流体得温度,℃；t为冷流体得温度，℃。
3、有相变化a、冷凝液在饱与温度下离开换热器,Ｑ=W h r =W c cｐ,c(ｔ2-t1)式中:Ｗh为饱与蒸汽(即热流体)冷凝速率(即质量流量)(kｇ／s)ｒ为饱与蒸汽得冷凝潜热(Ｊ/kｇ)b、冷凝液得温度低于饱与温度,则热流体释放热量为潜热加显热Ｑ=Ｗh[r+ｃp,h(T s－T w)] = Wｃc p,ｃ(t2-t1)式中：c p，h为冷凝液得比热容(J／(kg/℃))；Ｔｓ为饱与液体得温度(℃)二、面积计算1、总传热系数K管壳式换热器中得Ｋ值如下表:注：1 w＝1 Ｊ/ｓ＝3、6kj／h=０、８6 kｃal/ｈ1 ｋcａl= 4、１８kj(1)逆流热流体温度T:T1→T2冷流体温度ｔ:ｔ2←t1温差△t：△t1→△t2△ｔm=(△t2-△t１)/㏑(△t2/△t1)(2）并流热流体温度Ｔ:Ｔ1→T2冷流体温度t:ｔ1→t2温差△t:△t２→△t1△t m=(△t２-△t1)/㏑(△t2/△ｔ1)对数平均温差，两种流体在热交换器中传热过程温差得积分得平均值。
（恒温传热时△ｔ=T-t，例如:饱与蒸汽与沸腾液体间得传热。
）对数平均温差因为在冷凝器板换一系列得换热器中温度就就是变化得为了我们更好得选型计算所以出来一个相对准确得数值,当△T1/△T2>1、7时用公式:△Tm=(△T1-△T2)/㏑(△T1/△T２)、如果△Ｔ1/△T2≤1、７时,△Tｍ=(△T1+△Ｔ2)／2二种流体在热交换器中传热过程温差得积分得平均值。
换热器热网加热器计算示例
换热器热网加热器计算示例换热器和热网加热器是工业过程中常用的设备，用于加热介质和传递热量。
下面是一个换热器和热网加热器的计算示例。
1.换热器计算示例：假设我们需要设计一个换热器用于加热水。
已知水的进口温度为20°C，出口温度为80°C。
我们需要计算出换热器的换热面积。
首先，我们需要计算出水的质量流率。
假设水的流量为10 kg/s，则质量流率为10 kg/s。
接下来，我们可以使用能量平衡方程进行计算。
能量平衡方程可以表示为：Q=m*Cp*ΔT其中，Q是传递的热量，m是质量流率，Cp是水的比热容，ΔT是温度差。
根据已知条件，我们可以计算出ΔT：ΔT=80°C-20°C=60°C然后，我们需要查表或者使用水的物性参数来计算出水的比热容。
假设水的比热容为4.18 kJ/(kg·°C)。
将已知值代入能量平衡方程，我们可以计算出换热量Q：Q = 10 kg/s * 4.18 kJ/(kg·°C) * 60°C = 2508 kJ/s接下来，我们需要计算出水的换热系数。
换热系数是指换热器内外界面之间传热的效率。
根据实际经验，我们可以假设换热系数为5000W/(m^2·°C)。
最后，我们可以使用传热方程来计算出换热器的换热面积：Q=U*A*ΔT其中，U是换热系数，A是换热面积，ΔT是温度差。
将已知值代入传热方程，我们可以计算出换热面积A：2508kJ/s=5000W/(m^2·°C)*A*60°CA=2508kJ/s/(5000W/(m^2·°C)*60°C)≈0.0836m^2所以，换热器的换热面积为0.0836m^22.热网加热器计算示例：假设我们需要设计一个热网加热器用于加热空气。
已知空气的进口温度为25°C，出口温度为150°C。
换热器热网加热器计算示例
换热器热网加热器计算示例换热器是工业生产过程中常用的一种设备，用于加热流体或提供供热服务。
热网则是一系列相互连接的换热器所组成的网络。
在工程实践中，对于热网加热器的计算有着重要的意义。
本文将通过一个计算示例来介绍热网加热器的计算方法。
首先，我们需要了解一些基本的概念和参数。
在热网中，流体的传热可以通过换热器实现，换热器的热传导通过流体一侧的传热系数和温度差来描述。
传热系数可以通过实验测定或经验公式估算得到。
温度差是输入流体的温度与输出流体的温度之差。
在进行热网加热器的计算时，我们通常需要知道以下几个参数：1.流体的流量和温度。
流量是单位时间内流过换热器的流体的体积或质量，可以通过测量得到。
温度可以通过传感器进行测量。
2.最大允许的温度差。
这是一个重要的参数，它决定了换热器的设计和工作条件。
如果温度差过大，将会导致换热器的热负荷过大，甚至发生结垢或结霜，影响换热效果。
3.传热系数。
这是换热器的重要参数之一，可以通过实验测定或估算得到。
4.换热器的尺寸和形状。
换热器的设计和选择是根据具体的工艺要求和设备布局来确定的。
下面我们将通过一个具体的计算示例来说明热网加热器的计算方法。
假设我们有一个热网系统，需要将输入流体的温度从20°C升至80°C，并且要求输出流体的温度差不超过20°C。
我们已经测量得到流体的流量为1000 kg/h。
现在我们需要计算出换热器的尺寸和传热系数。
首先，我们可以根据流体的流量和温度差来计算出换热器的热负荷。
热负荷可以通过以下公式来计算：Q=m*Cp*ΔT其中，Q为热负荷，m为流体的质量，Cp为流体的比热容，ΔT为温度差。
假设流体的比热容为4.18 kJ/(kg·°C)，代入上述参数可得：接下来，我们可以根据传热系数来计算出换热器的传热面积。
传热面积可以通过以下公式来计算：A=Q/(h*ΔTm)其中，A为传热面积，h为传热系数，ΔTm为平均温度差。
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管壳式换热器选型计算书编写：张景富西安协力动力科技有限公司二零一零年九月十三日一、换热器的工艺计算及工艺条件现在从一台管壳式换热器工艺计算过程来体现工艺条件内容： 1.设计参数 壳程：工作介质：蒸汽、水 Ps=0.2Mpa 蒸汽流量135m 3/h 进口温度：135℃ 出口温度：90℃ 管程：工作介质：含碱水 Pt=0.3Mpa 水流量300m 3/h 进口温度：80℃ 出口温度：110℃ 液体比重：1.25 比热：0.85～0.86 2.工艺计算冷源：q=300m 3 比重:γ=1.25g/cm 3 比热c=0.86J/kg ·℃ T1=135℃ T2=135℃ t1=80℃ t2=110℃ 取a c =2000kcal/㎡·h ·℃ a h =10000kcal/㎡·h ·℃ 换热管规格：φ19×1 其内径d1=0.017m 外径d2=0.019m 中径dm=0.018m 壁厚δ=0.001m金属导热系数λ=17.0 w/m ·h ·℃=17.0/1.16222=14.6 kcal/㎡·h ·℃ （1）传热系数K取传热系数K=1400kcal/㎡·h ·℃ (2)平均温差Δt m （按逆流状态计算）(3)传热面积FC 4.1680-90110-135ln 80)-90(110)-135(1221ln )12()21(lnt 2121︒=-=-----=∆∆∆-∆=∆t T t T t T t T t t t t m 2m 42116.4140080)-(11086.01250300tm K t1)-(t2c q F =⨯⨯⨯⨯=∆⨯⨯⨯⨯=γC h m kcal d dm d dm K h c ︒=+⨯+⨯=++=2/7.14436.14001.010000019.0018.02000017.0018.012111λδαα（4）管子根数n （管长L=6m ）（5）程数N 单程流速管壳换热器中换热管内水的流速为0.7～1.5m/s N=1.5/0.313=4.79，可以选择Ⅳ程标准DN1000 Ⅳ程换热器，φ19×1的管子，n=1186根，L=6000mm 传热面积F=425㎡推荐设备材质：管程316L 壳程16MnR （6）换热器壁温的计算a.壳程的壁温：由于有保温，可以取蒸汽的平均温度 Tm=1/2（135+90）=112.5℃b.换热管的壁温估算：热流侧Tm=112.5℃ 冷流侧tm=1/2（80+110）=95℃ 换热管的壁温：（7）换热器接管的计算 （a ）壳程蒸汽进口 蒸汽流速一般取15～20m/s进蒸汽截面A=135/(15×3600)=2.5×10-3㎡ 接管内径进汽管取φ76×4（DN65） （b ）管程进出管管程流动的是含微量碱的水溶液，当P ≤0.6Mpa 时，其流速为1.5～2.5m/s11736019.04212F n =⨯⨯=⨯⨯=ππL d sm nd /313.01173017.04300/36004q221=⨯⨯=⨯⨯=ππωCa a t t c c m t ︒=+⨯+⨯=++=6.10920001000020009510000112.5a a T n n m mAd 564.0105.2443=⨯⨯==-ππ进出管流通截面A=300/(2.5×3600)=0.0333㎡ 接管内径取φ219×6（DN200） 3.提条件设计参数表及管口表设计数据注：管程材质为不锈钢316L ，管板材质为16MnR/316L ，φ1130，b=52。
其中不锈钢管的重量为3287kg ，两块管板的总重量为820kg 。
设备总重量为：6982kg 。
管 口 表mAd 205.00333.044=⨯==ππ4.设备简图及排管图以直径1000mm的换热器为例：二、热网加热器选型计算书1.甲方提供的热网加热器参数：（1）运行参数：热网加热器入口蒸汽压力：0.39 MPa(a)热网加热器入口蒸汽温度：227.03℃加热蒸汽最大流量：300 t/h加热蒸汽进口热焓：2928.2 kJ/kg循环水进口压力： 1.7 MPa(a)循环水进口温度：70℃循环水出口温度：130℃循环水流量：2500 t/h疏水流量：300 t/h疏水温度：143.6℃疏水热焓：604.655 kJ/kg（2）热网基本参数：热网站耗气量：2×500 t/h（额定供热工况）2×600 t/h（最大供热工况）热网供回水温度：130/70℃本期工程2台机组共4台热网加热器并联运行，每台热网加热器的循环水进口温度为70℃，循环水出口温度为130℃，4台热网加热器的加热面积应相同。
2.根据甲方提供的参数进行如下选型计算（1）设计参数热流体G1=300t/h，冷流体 G2=2500t/h，热流体温度T1=227℃， T2=227℃， i1=2928.2 kJ/kg , i2=604.655 kJ/kg冷流体温度t1=70℃， t2=130℃，ai=2000 kcal/㎡·h·℃=2324 W/㎡·℃（水沸腾），ao=10000 kcal/㎡·h·℃=11622 W/㎡·h·℃（水蒸汽冷凝）λ316L=17w/m·k；r do=8.8×10-5㎡·℃/w（查GB151-99附录F7.2中水蒸气）rdi=40×10-5㎡·℃/w =1（光管）d=0.019m，b=0.001m。
（2）工艺选型计算① Q=G 1（i1-i2）=(2928.2-604.655)×1000×(300×1000/3600)=194×106W ②R=0，P=0.61查得φ=1， 错流Δt m =φΔt m 逆=124.6℃③ K 值计算（按照GB151-99附录F 计算）④ Q=KA Δt mA =Q/ K Δt m =194×106/（834×112）=2077㎡⑤ 壁温计算 a.换热管壁温t t 计算热流体侧的壁温按下式计算：t th =T m -K(1/αh + r dh )Δt m =226.94-834(1/11622+0.88×10-5)×112=210.7℃ 冷流体侧的壁温按下式计算：t m =0.4t 2+0.6t 1=0.4×130+0.6×70=94℃t tc =t m +K(1/αc + r dc )Δt m =94+834(1/2324+4×10-4)×112＝171.6℃ 换热管壁温t t ＝1/2(t th + t tc )=1/2(210.7+171.6)=191℃ b.圆筒壁温设备壳程有保温，取壳程流体的平均温度227℃ ⑥ 换热管根数(管长L=7.5m)n=A /（0.0597×L ）=2077/（0.0597×7.5）=4639根C 6.124482.060130-27270-227ln 130-27270-227ln t 2121︒≈=-=∆∆∆-∆=∆）（）（）（）（逆t t t t m C)h C(3003KJ/m W/m 834/10121)017.0019.0(1040)017.0019.0(232411022.611)108.8116221(1)()(11)1(12224555︒⋅⋅︒≈︒⨯≈⨯++⨯+⨯+=++++=----K WC m K K A Ar A A r r K io di i o iw do oαηαC/wm 1022.6)001.02019.0019.0ln(172019.0)2ln(225304︒⨯=⨯-⨯=-=-b d d d r w λ取10%的堵管量：n=4639×1.1=5102 根据结构设计 取5112根,则 实际换热面积为2288 m 2,有效换热面积取值为2080m 2 ⑦ 程数N94℃水的密度ρ=962kg/m 3 V=2500×1000/(3600×962)=0.722m 3/s 单程因管壳式换热器管内流速保持在0.7～1.5m/s ，故这里管程的流速取1.3m/s 程数N=1.3/0.62=2.1程 即取双程 ⑧ 接管大小计算a.蒸汽进口：流速：20m/s 密度：13kg/m 3 蒸汽流量：Q=（300×1000）÷13=23077 m 3/h A=23077/（20×3600）=0.321㎡取d=0.7m 即蒸汽进口为700mm 。
b.循环水进口：流速：2m/s 密度：977.8kg/m 3 循环水流量：Q=（2500×1000）÷977.8=2557 m 3/h A=2557/（2×3600）=0.355㎡取d=0.7m 即循环水进口为700mm 。
3.结论经过以上计算，得出以下结论:换热管有效数量为4639根，换热管实际数量为5112根（含10%的堵管量） 有效换热面积为2080㎡，实际换热面积为2200㎡（含10%裕量）。
Q=194×106W C)h C(3003KJ/m W/m 83422︒⋅⋅︒≈K ,Δt m =φΔt m 逆=0.9×124.6=112℃, A=2200㎡4.端差：热网加热器的出口温度与被加热水出口温度之差（顺流时）。
热网加热器的进口温度与被加热水出口温度之差（逆流时）。
sm nd m/62.05112017.040.7224V22=⨯⨯=⨯⨯=ππωmAd 639.0321.044=⨯==ππmAd 672.0355.044=⨯==ππ查表得到0.4Mpa的水的饱和蒸汽对应的温度为143.6℃所以此设备的端差为143.6-130=13.6℃。
目录一、换热器的工艺计算及工艺条件二、热网加热器选型计算书三、附录附录A：工业热交换器常用参数推荐值附录B：常用传热单位换算表附录C：常用管径计算方法附录A：工业热交换器常用参数推荐值1—工业用换热器中传热系数k值的大致范围K=kcal/m2·h·℃2—工业用换热器中给热系数α值的大致范围α= kcal/m2·h·℃3—工业用换热器中金属导热系数λ值的大致范围λ= kcal/m·h·℃4—工业用管壳式换热器内流体流速ω的大致范围ω=m/s附录B：常用传热单位换算表传热系数K及给热系数α单位换算表导热系数λ单位换算表比热容c的单位换算表能、功、热量单位换算表k= kcal/m2·h·℃α= kcal/m2·h·℃λ= kcal/m·h·℃ C= J/kg·℃附录C ：常用管径计算方法 C1加热蒸汽来汽管径选择C1.1气耗量的计算（G ）按公式C1计算 C1 式中：G ：气耗量，kg/h ；Q 3：维持循环液温需补充的加热量，J/h ； i 0：加热蒸汽初焓，J/kg ； i k ：加热蒸汽终焓，J/kg ； C1.2来汽管径（d 1）按公式C2计算：C2式中：d 1：来汽管径，m ； G ： 蒸汽量，kg/h ； V 0：加热蒸汽比容，m 3/kg ； v ： 管内流速可选取20～30m/s 。