真空钎焊板翅式换热器产品的传热计算

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翅片式换热器计算

翅片式换热器计算

设计基本参数冷凝温度50盘管基本参数管排数9每排管的管数量19每英寸的翅片数量13每根铜管的长度0.65换热器结构计算传热管直径do0.009525传热管壁厚δ0.00035流动方向管间距s10.0254排间距s20.02200片厚δ0.000115翅片间距Sf0.00195翅片根部外沿直径db0.009755每米翅片侧外表面积af0.495457975每米翅片间基管外表面积ab0.02882783每米翅片侧总表面积aof0.524285806铜管内径di0.008825每米长管内面积ai0.027724555每米长管外面积ao0.0306307每米管平均直径处的表面积0.0291706肋化系数τ18.91052215肋通系数α20.64117345迎风风速w 3.25净面比ε0.579691433最窄截面风速Wmax 5.606430964空气侧表面传热系数沿气流方向翅片长度b0.197973407当量直径de0.003290895雷诺系数Re1185.134493 b/de60.15792878 A0.010278544 c 1.075567722 n0.84704233 m-0.185189241α016.6048117521.91835151C 1.186 m-0.222ψ0.2225 n0.569λ0.0276α0472.2718053冷凝器进出口空气参数Q015系数φ0 1.318 Qk19.77室外干球温度ta135进出口温差19出风温度ta216空气平均温度25.5对数平均温差θm-23.22比热容Cpa 1.005运动粘度ν0.000015568热导率0.026295密度ρ 1.1465冷凝器外表面效率铝翅片热导率203肋片当量高度h0.010609833翅片特性参数m43.33332384翅片效率ηf0.935028419冷凝器外表面效率ηo0.938600879管内换热系数物性集合系数B1325.4传热系数3897.708063总传热系数r00.0034 rb0.0001铜管导热率393第一系数0.004851703第二系数 1.60066E-05第三系数0.048608381 Ko17.55122173传热面积Aof58.27436728换热量-23747.64186计算风速迎风面积0.31369翅片宽度b197.9734073假定风速 3.25 35度时空气密度ρa 1.1465最窄截面风速Wmax 5.606430964ρa*Wmax 6.4277731 (ρa*Wmax)1.723.64301807最窄截面当量直径0.003290895静压153.6100197单片盘管单元的风量 1.0194925风机风量3670.173校核气温差17.10596081222.6884456换热量的计算风侧换热量22.32-2.064002709 X-4-36-12-70100.844.6-0.5572根据下面的算出来采用公式计算法考虑使用叉排和波纹片的修正系数根据Re和b/de查表得出的考虑使用叉排和波纹片的修正系数假定根据进风温度查表得出的47.766.53893573248.543106910.78591376239.44728551948.854032内螺纹修正系数固定参数固定参数固定参数总的换热量假定222.68844562.038985求解tw根据平均温度查表得出的风侧换热量。

翅片管传热计算公式

翅片管传热计算公式

翅片管传热计算公式翅片管传热是工程中常见的一种传热方式,它通过管道外表面上的翅片来增加传热面积,从而提高传热效率。

翅片管传热计算公式是用来计算翅片管传热效率的重要工具,它可以帮助工程师们准确地预测翅片管传热的性能,从而指导工程设计和优化。

翅片管传热计算公式的推导是基于传热学和流体力学的基本原理,它涉及到传热系数、翅片管的几何形状和流体性质等因素。

下面我们将从这些方面来详细介绍翅片管传热计算公式。

首先,翅片管传热计算公式中最重要的参数之一就是传热系数。

传热系数是描述传热效率的重要参数,它与流体的性质、流动状态、管壁材料等因素有关。

一般来说,传热系数可以通过实验测定或理论计算得到。

在翅片管传热计算中,传热系数的准确性对于预测传热效果至关重要。

其次,翅片管的几何形状也是影响传热效率的重要因素。

翅片管的翅片形状、尺寸和排列方式都会对传热性能产生影响。

一般来说,翅片管的传热面积越大,传热效果就越好。

因此,在翅片管传热计算中,需要考虑翅片的几何形状参数,并将其纳入计算公式中。

最后,流体的性质也是翅片管传热计算公式中需要考虑的因素之一。

流体的性质包括密度、粘度、导热系数等,它们会直接影响传热效率。

在翅片管传热计算中,需要根据流体的性质参数来确定传热系数和传热表面温度差,从而计算出传热效率。

在实际工程中,翅片管传热计算公式通常是基于一些简化假设和经验公式推导而来的。

例如,对于定常流体流动情况下的翅片管传热,可以采用Nusselt数和Reynolds数的关系来计算传热系数;对于不同形状和排列方式的翅片管,可以采用经验公式来估算传热面积增益系数。

这些简化的计算方法虽然可能会引入一定的误差,但在工程实践中已经得到了广泛的应用。

总之,翅片管传热计算公式是工程设计和优化中不可或缺的工具,它可以帮助工程师们准确地预测翅片管传热的性能,从而指导工程设计和优化。

在使用翅片管传热计算公式时,需要充分考虑传热系数、翅片管的几何形状和流体性质等因素,以确保计算结果的准确性和可靠性。

翅片换热器 换热面积计算

翅片换热器 换热面积计算

翅片换热器换热面积计算
翅片换热器是一种常用的换热设备,其换热面积是一个重要参数。

翅片换热器的换热面积可以通过以下公式计算:
A = n x L x D x S
其中,A为换热面积,n为翅片数,L为翅片长度,D为管径,S
为翅片间距。

在计算换热面积时,需要根据具体情况确定翅片数、长度、管径和翅片间距等参数。

同时,还需要考虑翅片布局、管道连接方式等因素。

除了以上公式计算,也可以通过使用流量计和温度计等设备来测量实际换热量,从而得出换热面积。

但是,这种方法比较复杂,需要专业知识和设备支持。

总之,翅片换热器的换热面积计算是一个较为复杂的过程,需要考虑多方面因素,并结合实际情况进行计算。

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真空钎焊板翅式换热器产品的传热计算

真空钎焊板翅式换热器产品的传热计算

真空钎焊板翅式换热器产品的传热计算一、设计、传热学基础知识1、热量、传热学有关基础知识凡是有温度差的地方,就有热量自发地从高温物体传向低温物体。

自然界和生产技术中几乎到处存在着温度差,所以热量传递就成为自然界和生产技术中一种普遍的现象。

热量一般用Q来表示。

热量传递有三种基本方式:导热、对流和热辐射。

A、导热:物体各部分之间不发生相对位移时,依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递。

或称热传导。

举例:焊侧板后,散热器其余部位也发热。

铝及铝合金有很好的导热性。

夏天买冰棒,用棉被包裹箱子,棉花有弱导热性.阻止外界热量传入。

B、对流:指物体各部分之间发生相对位移,冷热流体相互掺混所引起的热量传递方式。

对流仅能发生在流体中,而且必须伴随有导热现象,所以一般称对流换热。

对流换热可区分为两大类:自然对流和强制对流。

自然对流:暧气片加热房间。

强制对流:流体流动是由于水泵、风机或其他压差作用所造成的。

沸腾换热、凝结换热—它们是伴有相变的对流换热。

C、热辐射:物体通过电磁波来传递能量的方式称为辐射。

热辐射可以在真空中传播,而导热、对流这两种热量传递方式只有在有物质存在的条件下才能实现。

辐射换热区别于导热、对流的特点,它不仅产生能量的转移,而且还伴随能量形式的转化,即发射时从热能转化成为辐射能,而被吸收时,又从辐射能转换为热能。

举例:白衣、白色衬衫、黑色衬衫。

真空炉内,以热辐射为主,因不是绝对真空,还伴有传导、对流换热。

※能量守恒与转换定律能量既不能被创造,也不能被消灭,它只能从一种形式转换成另一种形式,或从一个系统转移动另一个系统,而其总量保持恒定,这一自然界普遍规律称为能量守恒与转换定律。

举几个转换例子(一种形式转化成另一种形式)磨擦生热(机械能转换成热能)燃烧(化学能转达换成热能)Q吸=Q放当两系统产生换热时,在无转化机械能等性况下,可以大致认为Q吸=Q放,即一系统吸收热量等于另一系统放出热量。

空调翅片换热器的传热系数该如何计算?如何最优化?

空调翅片换热器的传热系数该如何计算?如何最优化?

空调翅⽚换热器的传热系数该如何计算?如何最优化?⼀:换热器传热系数⼀般计算公式关于换热器的传热系数,很多业界⼈⼠做过研究,介质不同传热系数也不同,⼀般的经验是: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备注:不同的流速、粘度和成垢物质会有不同的传热系数。

K值通常在800~2200W/m2·℃范围内。

列管换热器的传热系数不宜选太⾼,⼀般在800-1000W/m2·℃。

螺旋板式换热器的总传热系数(⽔—⽔)通常在1000~2000W/m2·℃范围内。

板式换热器的总传热系数(⽔(汽)—⽔)通常在3000~5000W/m2·℃范围内。

⼆:制冷剂系统翅⽚式换热器设计及计算制冷剂系统的换热器的传热系数可以通过⼀系列实验关联式计算⽽得,现在多⽤实验关联式进⾏计算。

之前的传热研究多对于之前常⽤的制冷剂,如R12,R22,R717,R134a 等,现在对于R290、R410A也有研究。

按照传热过程,换热器传热量的计算公式为:但⼀些换热器中会带有肋⽚(⽆论是翅⽚式还是壳管式),换热器表⾯会有污垢,引⼊污垢系数,对于蒸发器还有析湿系数,在设计计算时,⼀般以换热器外表⾯为基准计算传热,所以对于翅⽚式蒸发器表述为:适⽤于R134a 制冷剂和R410A制冷剂蒸发器的计算:这个公式⽐较复杂,所需参数⽐较多,⽽且计算时需要假设热流q 来进⾏迭代计算,但经过计算对⽐发现,可以在上⼀个公式的基础上再乘以⼀个系数,经推算为1.05,就可以将上⼀个公式⽤于R134a。

冷柜⼯况的管内侧换热系数不到1000 W/(m2.C)(R22),这和制冷剂质量流速有关,有研究⼈员⽤Kandlikar 关联式通过计算机模拟得出了R134a 不同质量流速下的换热特征(空调⼯况),见下图:下⾯,⼩编再分享⼀些教科书进⾏计算的参数:三:标准中翅⽚换热器传热系数如何得出?最后,我们来看下现⾏标准JB/T7659.4中翅⽚换热器的传热系数是怎么得出的?1、传热系数的计算⽅法换热器热⼯计算的基本公式是:式中,Φ是换热量,单位:Wk是传热系数,单位:W/(㎡·K)A是换热表⾯积,单位:㎡t1、t2分别是两种换热流体的温度,单位:K(开⽒温度)Δt 是换热温差,单位:K根据公式(1),那么传热系数k的公式如下:要算出翅⽚式换热器的传热系数k,就要先算出换热量Φ、换热⾯积A、换热温差Δt。

(整理)板式换热器的计算方法[1]

(整理)板式换热器的计算方法[1]

中班学习指南心得体会中班学习指南心得体会在中班的学习生活中,我经历了很多的收获和感悟,也遇到了许多的困难和挑战。

通过自己的努力和老师的引导,我学会了一些学习方法,也促进了自己的成长。

下面是我在学习过程中得到的一些心得体会。

首先,学习需要有目标和计划。

跟随老师学习之余,我也学会了自己制定学习计划,并且认真执行。

我会反思自己学习效果和方法,总结经验,做出调整。

也就是说,我们不能盲目地开学习,我们需要为自己设定清晰的学习目标,并制定具体的计划。

其次,知识的掌握需要有重点。

在掌握知识时,我们需要有针对性地学习。

可以逐个抓住掌握困难的知识点,针对性地用根绞脑的方法来学习和理解。

把对这个问题的思考集中在问题本身上,而不是随意地胡思乱想。

第三,学习要有思辨和总结。

我们不能仅仅停留在知识的记忆上,需要在掌握知识的基础上,思考学习的内容重要性、发展趋势、应用范围等等,在这个过程中,我们对知识的理解和使用才会更深刻和灵活。

第四,语言表达需要简洁准确。

语言的表达建立在人们对语言的认识和理解基础之上。

如果我们理解得不准确,那么我们的表达就会受到限制。

因此,在表达时,需要尽量简洁明了,同时也要表达准确解释清楚,尽量避免出现语病和错别字。

第五,结构严谨、条理清晰。

文章的结构和条理分明,不仅能让读者一目了然、容易理解,也能让文章更加清晰明了。

讲究这些技巧,有助于具有条理和逻辑性的文章编写和口头表达。

最后,我们要始终坚持真实和感性地表达。

文章的表现形式只是外在的,蕴含的内涵才是最重要的。

从自己的生活经历和感受中,把握适当的时机,简单的表达自己的想法和感受,给读者留下深刻的印象。

总之,中班的学习需要不断地调整自己的学习方法和习惯,同时,我们也要在学习中锻炼自己的思维能力和语言表达能力。

通过不断的学习和实践,我们能够实现更好的自我发展。

翅片式换热器的设计及计算

翅片式换热器的设计及计算

制冷剂系统翅片式换热器设计及计算制冷剂系统的换热器的传热系数可以通过一系列实验关联式计算而得,这是因为在这类换热器中存在气液两相共存的换热过程,所以比较复杂,现在多用实验关联式进行计算。

之前的传热研究多对于之前常用的制冷剂,如R12,R22,R717,R134a等,而对于R404A和R410A的,现在还比较少。

按照传热过程,换热器传热量的计算公式为:Q=KoFΔtm (W)Q—单位传热量,WKo—传热系数,W/(m2.C)F—传热面积,m2Δtm—对数平均温差,CΔtmax—冷热流体间温差最大值,对于蒸发器,是入口空气温度—蒸发温度,对于冷凝器,是冷凝温度—入口空气温度。

Δtmin—冷热流体间温差最小值,对于蒸发器,是出口空气温度—蒸发温度,对于冷凝器,是冷凝温度—出口空气温度。

传热系数K值的计算公式为:K=1/(1/α1+δ/λ+1/α2)但换热器中用的都是圆管,而且现在都会带有肋片(无论是翅片式还是壳管式),换热器表面会有污垢,引入污垢系数,对于蒸发器还有析湿系数,在设计计算时,一般以换热器外表面为基准计算传热,所以对于翅片式蒸发器表述为:Kof--以外表面为计算基准的传热系数,W/(m2.C)αi—管内侧换热系数,W/(m2.C)γi—管内侧污垢系数,m2.C/kWδ,δu—管壁厚度,霜层或水膜厚度,mλ,λu—铜管,霜或水导热率,W/m.Cξ,ξτ—析湿系数,考虑霜或水膜使空气阻力增加系数,0.8-0.9(空调用亲水铝泊时可取1)αof—管外侧换热系数,W/(m2.C)Fof—外表面积,m2Fi—内表面积,m2Fr—铜管外表面积,m2Ff—肋片表面积,m2ηf—肋片效率,公式分析:从收集的数据(见后表)及计算的结果来看,空调工况的光滑铜管内侧换热系数在2000-4000 W/(m2.C)(R22取前段,R134a取后段,实验结果表明,R134a的换热性能比R22高)之间。

因为现在蒸发器多使用内螺纹管,因此还需乘以一个增强因子1.6-1.9。

换热器的热计算方法

换热器的热计算方法

换热器是工业过程中常用的设备,用于在两种流体之间传递热量。

换热器的热计算方法通常涉及到确定热量传递速率、传热表面积和温度变化等参数。

以下是换热器的一般热计算方法:
传热速率计算:
热传导:对于热传导,可以使用导热方程来计算热传导的速率,通常表示为q = k * A * ΔT / L,其中q是传热速率,k是材料的导热系数,A是传热表面积,ΔT是温度差,L是传热距离。

对流传热:对于对流传热,通常使用牛顿冷却定律,q = h * A * ΔT,其中q是传热速率,h 是对流传热系数,A是传热表面积,ΔT是温度差。

温差和温度计算:
确定入口和出口流体的温度,以便计算温差(ΔT)。

温差是热交换的驱动力。

温度分布:在一些情况下,需要考虑温度在换热器内的分布,通常需要使用数学模型和计算方法。

传热表面积计算:
传热表面积(A)是一个关键参数,它可以根据传热速率和温差来计算,通常使用q = U * A * ΔT,其中U是总传热系数。

U值取决于换热器的类型和结构,可通过实验测定或计算得出。

流体性质计算:
确定流体的物性参数,如密度、热导率、比热容等,以便计算传热速率和温度变化。

对于多组分混合物,需要使用混合物物性计算方法。

性能和效率计算:
根据热计算结果,可以计算换热器的性能和效率参数,如效率、热传导系数等。

需要注意的是,换热器的热计算通常需要考虑多种因素,包括传热方式、流体性质、流速、换热器类型和结构等。

根据具体的应用和情况,可能需要使用不同的计算方法和模型。

通常,工程师和热力学专家会根据具体问题的需求来选择合适的计算方法,并使用专业的软件工具来辅助热计算和设计。

板翅散热器性能计算报告

板翅散热器性能计算报告

空气—水热交换器性能计算报告前言:空气-水热交换器利用风扇驱动环境空气来冷却系统内的乙二醇-水混合液。

根据GE公司提供的参数,本文计算了该板翅式热交换器(结构尺寸最大为879mm ×460mm×58mm)的换热性能和流阻。

1 技术参数和技术要求1.1 技术参数要求热交换器热边出口温度60℃,冷边空气入口温度取45℃。

热边:乙二醇-水混合液,t1//=60℃ G1=37.85L/min(10gpm)冷边:环境空气,t2/=45℃ G2=0.85m3/s(1800ft3/min)1.2 技术要求换热量Q≥11kW,热边流阻不大于8.72kPa, 冷边流阻不大于74.7Pa。

2 计算数学模型分析该热交换器的计算,实际上是在结构尺寸基本给定情况下的校核计算。

根据已知的资料,该热交换器为热边两流程、冷边单流程纯叉流热交换器,去掉必要的结构尺寸,其芯体尺寸为750×396×58,如图1(a)所示。

这可看作是两个完全相同,热容比C*相等的的单程叉流热交换器芯体的组合,可折算为一个如图1(b)所示芯体进行计算。

L 1=1500mm L2=58mm Ln=198mm 隔板厚度δZU=0.4mm,热边封条宽度B1=4mm,冷边封条宽度B2=6mm。

图1 芯体示意图3 设计计算设计计算由热交换器的热力性能计算和流体阻力计算两部分组成。

3.1 热力性能计算热边(乙二醇-水混合液边)采用矩形锯齿形波纹板,波纹板的结构示意图见图2a,数据如下:b 1=3.5mm h1=3mm 切开长度ls=5mm δ1=0.15mm图2a 矩形锯齿波纹板示意图冷边(空气边)采用百叶窗式波纹板,波纹板的结构示意图见图2b,数据如下:p=4.7mm 2l0=9.3mm δ2=0.10mm百叶窗节距lp =1.1mm 百叶窗高度lh=0.54mm 百叶窗长度lj=7mm图2b 百叶窗式波纹板示意图计算热边层数N 1、冷边层数N 2由热交换器芯体结构可知,冷边层数N 2要比热边层数N 1多一层,即N 2=N 1+1,取隔板厚度为δZU =0.4mm ,(h 1+2×δZU )N 1+2l 0N 2=L n(3+2×0.4)N 1+9.3(N 1+1)=198 N 1=14 N 2=15则实际L n /=(3+2×0.4)×14+9.3×15=192.7 3.1.1 计算当量直径d e乙二醇-水边de 1:X 1=b 1-δ1=3.5-0.15=3.35mm Y 1=h 1-δ1=3-0.15=2.85mm则 d e1=2X 1Y 1/(X 1+Y 1)=2×3.35×2.85/(3.35+2.85) =3.080×10-3m 空气边d e2:21波高实长l =()2222027.43.9212221⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+P l =4.796mm则 d e2=4(Pl 0-2l δ2)/(P+4l )=4×(4.7×4.65-2×4.796×0.10)/(4.7+4×4.796) =3.499×10-3m 3.1.2 计算流体流通面积F fF 1f =N 1X 1Y 1(L 2-2×B 1)/b 1 (应考虑热边封条宽度) =14×3.35×2.85×(58-2×4)/3.5 =0.1910×10-2m 2F 2f =N 2(L 1-2×B 2)(2l 0-4l δL /P ) (应考虑冷边封条宽度) =15×(1500-2×6)(9.3-4×4.796×0.10/4.7) =0.1985m 23.1.3 计算迎风面积F yF 1y =L 2×L n /=58×192.7=0.0112m 2 F 2y =L 1×L n /=1500×192.7=0.2891m 23.1.4 计算孔度σσ1=F1f/F1y=0.1910×10-2/0.0112=0.171σ2=F2f/F2y=0.1983/0.2891=0.6873.1.5 共用主传热面积FzuF zu =2N1L1L2=2×14×1500×58=2.436m23.1.6 定性温度tf根据公式Q=Gm ·Cp·(t1/-t1//),其中:Q-要求的换热量,kcal/hGm-介质质量流量,kg/sCp-介质定压比热,kcal/(kg·℃)计算后取t1/=65℃ t2//=57℃则 tf1=(t1/+t1//)/2=62.5℃tf2=(t2/+t2//)/2=51℃3.1.7 查物性参数乙二醇-水边空气边C P1=0.8066kcal/(kg·℃) CP2=0.240kcal/(kg·℃)λ1=0.3975kcal/(m·h·℃)λ2=2.436×10-2kcal/(m·h·℃)ρ1=1.0325kg/L ρ2=1.0897kg/m3μ1=1.5255×10-4kg·s/m2μ2=2.005×10-6kg·s/m2Pr2=0.69783.1.8 水当量W,热容比C*,假设效率ηW 1=G1CP1=37.85L/min/60×1.0325kg/L×0.8066kcal/(kg·℃) =0.5254kcal/(s·℃)W 2=G2CP2=0.85m3/s×1.0897kg/m3×0.240kcal/(kg·℃) =0.2223kcal/(s·℃)C*=Wmin /Wmax=0.2223/0.5254 =0.4231则热交换器假设效率η0=456560652223.05254.0'2'1"1'1min1--⨯=--⋅ttttWW=0.59093.1.9 质量流速ωω1=G1/F1f=(37.85L/min×1.0325kg/L)/(60×0.1910×10-2m2) =341.01kg/m2·sω2=G2/F2f=0.85m3/s×1.0897kg/m3/(0.1985m2) =4.669kg/(m2·s)3.1.10 计算雷诺数Re、普郎特数PrRe1=ω1de1/(μ1g)=341.01kg/(m2.s)×3.080×10-3m/(1.5255×10-4kg.s/m2×9.81m/s2) =701.84Re2=ω2de2/(μ2g)=4.669kg/(m2.s)×3.50×10-3m/(2.005×10-6kg.s/m2×9.81m/s2) =830.82Pr1=μ1gCP1/λ1=(1.5255×10-4×9.81×0.8066)×3600/0.3975 =10.933.1.11 计算放热系数α和摩擦因子f乙二醇-水边为矩形锯齿形波纹板,根据资料[2]P173,对于Re≤1000,其准则方程适用于式(6-65)、(6-66):l 1/de1=1.623 a1*=b1/h1=1.167 de1=3.080 Re1=701.84f 1=7.661(l1/de1)-0.384a1*-0.092Re1-0.712=7.661×1.623-0.384×1.167-0.092×701.84-0.712 =0.0590j 1=0.483(l 1/de 1)-0.162a 1*-0.184Re 1-0.536=0.483×1.623-0.162×1.167-0.184×701.84-0.536 =0.0129则 α1=j 1ω1C P1/Pr 10.67 =0.0129×341.01×0.8066×3600/10.930.67=2581.17kcal/(m 2·h ·℃)空气边为百叶窗式波纹板,根据资料[3]P166,Davenport 公式:f 2=5.47Re 2P -0.72l h 0.37(l 2)0.23l P 0.2(ll j 2)0.89 (适用条件:70<Re 2=830.82<1000)=5.47×261.12-0.72×0.540.37×(2×4.796)0.23×1.10.2×(796.427⨯)0.89=0.1026j 2=0.249Re 2P -0.42l h 0.33()l 20.26(ll j 2)1.1 (适用条件:300<Re 2=830.82<4000==0.249×261.12-0.42×0.540.33×(2×4.796)0.26×(796.427⨯)1.1=0.0250式中Re 2P 以百叶窗的节距l P 为特征长度,即以l P 为当量直径:Re 2P =ω2l P /(μ2g)=4.669kg/(m 2.s)×1.1×10-3m/(2.005×10-6kg.s/m 2×9.81m/s 2) =261.12由努谢尔特数公式Nu=λαed 及柯尔朋(Colburn )公式j=Re Pr 31-Nu 得α2=313231222226978.082.8300250.010499.310436.2Pr Re d ----⨯⨯⨯⨯=∙j e λ =128.10kcal/(m 2·h ·℃)3.1.12 计算肋片效率乙二醇-水边为矩形锯齿形波纹板,计算m 时需考虑波纹板边缘暴露面积,由资料[2]P154式(6-15)(6-16):m 1=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-215.011015.018017.258121231111l f δδλα =443.77m -1l 1=3/2-0.15=1.35mmm 1l 1=473.77×1.35×10-3=0.599η1L =th(m 1l 1)/m 1l 1=th(0.659)/0.659=0.895空气边为百叶窗式波纹板,由资料[2]P154式(6-15)(6-16):m 2=3221010.018010.12822-⨯⨯⨯=δλαf =119.30m -1l 2=4.796-0.10=4.696mm m 2l 2=119.30×4.696×10-3=0.560η2L =th(m 2l 2)/m 2l 2=th(0.560)/0.560=0.907 3.1.13 肋片有效传热面积F LF 1L =2N 1(L 2-2B 1)L 1Y 1η1L /b 1 (应考虑冷边封条宽度) =2×14×(58-2×4)×1500×2.85×0.895/3.5 =1.5305m 2F 2L =N 2[(L 1-2B2)4lL 2×2/P]η2L (应考虑冷边封条宽度) =15×[58×(1500-2×6)×4×4.796×2/4.7]×0.907 =9.5852m 23.1.14 总有效传热面积F eF 1e =F zu +F 1L=2.436+1.5305=3.9665m 2 F 2e =F zu +F 2L=2.436+9.5852=12.0212m 2 3.1.15 计算KF 值,NTU 值 KF=0212.1210.1289665.317.25810212.1210.1289665.317.258122112211⨯+⨯⨯⨯⨯=+e e e e F F F F αααα=1338.58kcal/(h ·℃)NTU=KF/W min=1338.58kcal/(h ·℃)/(0.2223kcal/s ·℃×3600) =1.6733.1.16 计算效率η两边流体均不混合,按资料[2]P161式(6-35)计算ηi 值:ηi =1-exp {NTU 0.22[exp (-C *NTU 0.78)-1]/ C *}=1-exp {1.6730.22[exp (-0.4231×1.6730.78)-1]/0.4231} =0.71063.1.17 散热性能分析本文计算的效率值(0.7106)大于假设效率(0.5909)。

板翅式换热器的传热计算_钱寅国

板翅式换热器的传热计算_钱寅国
Abstract: T he st ructure t ype of plat e- fin type heat ex chang er is briefed, and t he calculat ion equat ions of f in eff iciency, surf ace eff iciency and flow resist ance are derived f rom heat transfer equat ion, w hich provides a basis for calculat ion of plat e- fin ty pe heat ex chang er. Keywords: Plate- f in t ype heat exchanger; Calculation of heat transfer; F in eff iciency
板翅式换热器的传热计算
钱寅国, 文顺清
( 杭州杭氧股份有限公司设计院, 浙江省杭州市东新路 388 号 310004)
摘要: 介绍了板翅式换热器的结构形式, 通过传热方程式推导出了翅片效率、表面效率以及
流动阻力的计算公式, 为板翅式换热器的计算提供依据。
关键词: 板翅式换热器; 传热计算; 翅片效率
# 32 #
2 传热设计计算
211 传热计算的基本方程 换热器的计算一般可以分为两种, 一种是设计
一个新的换热器, 以确定换热器所需换热面积的设 计计算; 另一种是对已有的或已选定的换热器, 在 非设计工况下核算其能否胜任规定的换热任务的校 核计算。前者的计算目的在于决定换热器的传热面 积, 但是同样大小的传热面积可以采用不同的构造 尺寸; 另外, 结 构尺寸也同时 影响传热计算 的过 程, 因此实际上这种计算也必定与结构计算交叉进 行。校核性传热计算则是针对已选定的换热器, 确 定流体的出口温度并确定该换热器在非设计工况下 的性能变化, 判断其能否在非 设计工况下完 成任 务。进行换热器的传热计算, 最主要的是确定热负 荷和流体的进/ 出 口温度、传热面 积、传 热系数, 同时确定这些量之间的关系。无论是设计计算还是 校核计算, 都需要采用两个相同的基本关系式, 即 传热方程和热 平衡方程式[ 1] , 并且这两个方 程式 常常需要联立求解。 21111 传热方程式

板翅式换热器计算公式

板翅式换热器计算公式

板翅式换热器计算公式1.换热功率的计算公式:Q = U × A × ΔTlm其中,Q为换热功率(单位为瓦特),U为传热系数(单位为瓦特/平方米·摄氏度),A为换热面积(单位为平方米),ΔTlm为对数平均温差(单位为摄氏度)。

2.对数平均温差的计算公式:ΔTlm = (ΔT1 - ΔT2)/ ln(ΔT1/ΔT2)其中,ΔT1为热流体的入口温度与冷流体的出口温度的温差(单位为摄氏度),ΔT2为热流体的出口温度与冷流体的入口温度的温差(单位为摄氏度)。

3.传热系数的计算公式:U = 1 / ((1 / hi) + (δ / λ) + (1 / ho))其中,U为传热系数(单位为瓦特/平方米·摄氏度),hi为内部流体的传热系数(单位为瓦特/平方米·摄氏度),ho为外部流体的传热系数(单位为瓦特/平方米·摄氏度),δ为金属板厚度(单位为米),λ为金属板的热导率(单位为瓦特/米·摄氏度)。

4.内部流体的传热系数的计算公式:hi = α ×(Pr / Prw)^0.33 × (μ / μw)^0.14其中,hi为内部流体的传热系数(单位为瓦特/平方米·摄氏度),α为内部流体的对流换热系数(单位为瓦特/平方米·摄氏度),Pr为内部流体的普朗特数,Prw为内部流体在壁温度下的普朗特数,μ为内部流体的动力黏度(单位为帕秒),μw为内部流体在壁温度下的动力黏度(单位为帕秒)。

5.外部流体的传热系数的计算公式:ho = α × (Nu / Nuw)× (μw / μ)^0.17其中,ho为外部流体的传热系数(单位为瓦特/平方米·摄氏度),α为外部流体的对流换热系数(单位为瓦特/平方米·摄氏度),Nu为外部流体的努塞尔数,Nuw为外部流体在壁温度下的努塞尔数,μw为外部流体在壁温度下的动力黏度(单位为帕秒),μ为外部流体的动力黏度(单位为帕秒)。

翅片管换热器传热计算

翅片管换热器传热计算

翅片管换热器传热计算摘要:换热器传热壁两侧流体的传热膜系数相差较大时,换热器的总传热系数将主要取决于较小的流体的传热系数,为了提高换热器的传热能力,可在传热膜系数小的一侧加翅片管。

影响翅片管表面强化传热的主要因素是翅片高度、翅片节距以及翅片材料的导热系数等,而翅片管翅根直径、管束的纵向节距和横向节距对翅片侧流体的流动阻力的影响很大。

翅片侧流体通过管排的压力降与翅片管纵向管排数成正比,而当纵向管排数大于4排时,管排数量对传热系数没有明显影响。

关键词:翅片效率;努塞尔数;传热系数;压力降换热器传热壁两侧流体的传热膜系数相差较大时,换热器的总传热系数将主要取决于较小的流体的传热系数。

为了提高换热器的传热能力,可在传热膜系数小的一侧加翅片。

如一侧流体是传热膜系数较小的气体,另一侧是传热膜系数较大的液体,这时就可以在传热膜系数较小的气体一侧加装翅片。

1计算条件一台翅片管换热器,管程走导热油,设计温度278℃。

壳程走空气,温度从20℃升到180℃,空气的流量为60kg/s,壳程的压降控制在600Pa以下。

2计算方法2.1计算翅片管的传热面积和流动通道翅片的表面积翅片之间的管表面积翅片管总表面积A=AF+AW=5242.8589+359.68682=5602.5457 m2由于P<x,则穿过nt根管的最小流动面积为:Smin=2ntL(x-P3)=2×26×6.8×(0.1369356-0.0917878)=15.964262m22.2计算翅片管的传热系数Vmax=M/(Sminρ)=60/(15.964262×0.9)=4.1759944m/sRe=VmaxDrρ/μ=4.1759944×0.038×0.9/0.000022=6491.7731Pr=cpμ/λ=1021.6×0.000022/0.031=0.7250065由于l/Dr=0.018/0.038=0.47,翅片管为高翅管,则努塞尔数:管排平均传热系数2.3翅片管传热方程管壁温度与流体温度的温差:换热器需要的换热量:Q=MCp(T2-T1)=60×1021.6×(180-20)=9807360 J/sQ计>Q,换热器满足要求。

板翅式换热器真空钎焊工艺评定

板翅式换热器真空钎焊工艺评定

板翅式换热器真空钎焊工艺评定板翅式换热器真空钎焊工艺评定板翅式换热器真空钎焊工艺评定【1】摘要板翅式换热器芯子采用真空钎焊焊接。

本文通过真空钎焊的试件制备、试件检验及评定试验方法和需进行重新评定的要求进行探讨,对板翅式换热器真空钎焊工艺评定进行了介绍以及比较系统的分析,为板翅式换热器的制造和检验提供了依据和参考。

关键词板翅式换热器;真空钎焊;钎焊工艺评定0 引言铝制板翅式换热器是一种新型高效换热设备。

它以结构紧凑、重量轻、体积小和传热效率高等优点,广泛应用于化工、化肥、空分设备、天然气液化等各个领域。

板翅式铝散热器的传统制造工艺是盐浴钎焊。

由于盐浴钎焊焊后钎剂清洗工艺复杂,残留的氯盐对钎焊件会产生腐蚀作用,降低了被钎焊件的可靠性。

而无钎剂铝真空钎焊技术,彻底解决了氯化物基钎剂对铝的腐蚀性问题。

因此真空钎焊技术在板翅式铝散热器制造工艺中得到迅速的发展。

本文以铝合金复合板真空钎焊为例,对板翅式换热器试件制备、试件的检验方法和在什么情况下需要对板翅式换热器重新进行焊接工艺评定进行了探讨,为板翅式换热器的制造及检验提供参考。

1 试件的制备试件采用铝合金复合板进行制备,复合板表面涂有钎料层。

首先应对复合板的化学成分、钎料层厚度、力学性能进行复验,保证材料符合相应的标准;试件的厚度的评定适用范围为0.5T~2T;试件的数量和尺寸应满足制备试样的要求;施焊人员必须是本单位技能熟练的焊工,焊接设备和仪表处于正常工作状态,焊工按预焊接工艺规程中的钎焊参数进行钎焊。

试件施焊完毕,经外观检验和无损检验后,允许避开缺陷制取试验试样。

2 试件的检验钎焊试件的检验一般包括钎缝的外观检验、无损检验和金相检验。

外观检查要求钎焊接头外露端的周围均应显示有钎料的存在,钎缝无未钎满,不允许有裂纹及穿透性气孔、针孔;由于溶蚀而引起的母材减薄量应不大于母材厚度的10%(母材厚度不包括钎料层的厚度)。

无损检测采用X-射线检验方法进行检验。

翅片换热设计计算公式

翅片换热设计计算公式

翅片换热设计计算公式
翅片换热器广泛应用于化工、电力、石油、冶金等工业领域中,其设计计算公式是进行翅片换热器设计的重要基础。

通常,翅片换热器的热传导公式可表示为:Q=KAΔT,其中Q为换热量,K为热传导系数,A为热交换面积,ΔT为温差。

翅片换热器的热传导系数可通过翅片的尺寸、材料、几何形状、翅片与管道的间隔等因素加以计算,而热交换面积则与翅片的数量、间距、长度以及管道的直径有关。

在设计翅片换热器时,还要考虑流体的性质、流速、入口温度、出口温度等因素,以确保换热器的高效运行和可靠性。

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一种铝制板翅式换热器芯部叠层真空钎焊方法

一种铝制板翅式换热器芯部叠层真空钎焊方法

一种铝制板翅式换热器芯部叠层真空钎焊方法我折腾了好久一种铝制板翅式换热器芯部叠层真空钎焊方法,总算找到点门道。

说实话,刚开始的时候我完全是在瞎摸索。

我就想着把那些层给叠好,然后直接放进真空钎焊设备里就完事了,结果可想而知,那完全是失败的。

我发现那些板翅根本就没有很好地连接在一起,可以说就像一盘散沙,稍微一碰就散架了。

后来我就慢慢研究这铝制的特点。

这铝啊,感觉还挺娇气的。

我就想到咱们平时做饭,把肉腌制好了再烤才入味,那这铝是不是也得先处理一下呢。

于是我就开始尝试清洁表面,用了各种清洁剂,就像给它好好洗个澡一样。

但是这个清洁剂的度很难把握,有的清洁剂太强了,感觉把铝的表面都给腐蚀了一点,这个时候我才知道选清洁剂得谨慎。

清洁表面这关好不容易过了些,接下来就是叠层了。

我一开始就随便叠,结果有的地方翅片就对不上,最后连接的时候肯定不好。

这就好比搭积木,你要是底下都没搭整齐,上面肯定不稳当。

我就开始仔细对,一片一片地看着来,这个过程可太熬人了,但确实是有效的。

叠层好了就放进真空设备里了。

这时候又出现问题了,钎焊的温度和时间我把握不好。

我一开始随便设了个温度和时间,拿出来一看,要么没焊好,要么就有点过了,零件都变形了。

我就不停地试,像试衣服一样,一点点调整温度和时间,每次做个小记录。

我试了好多组数据啊,最后终于找到个大概比较合适的范围。

不过我也还是不太确定这个范围是不是对所有的铝制板翅式换热器芯部都适用。

反正这个摸索就还得继续下去,但是我能确定的就是,前面的清洁啊,认真的叠层操作啊,对最后的结果都是很关键的。

而且在做的时候,千万不能心急,像我之前那样莽撞是肯定做不好的。

希望我这些摸索能给你点启发吧。

真空炉换热器传热计算方法浅论

真空炉换热器传热计算方法浅论

doi:10.16648/ki.1005-2917.2019.03.150真空炉换热器传热计算方法浅论郝嘉欣 张敏 唐宏波(中国电子科技集团公司第二研究所,山西 太原 030024)摘要:对于真空炉而言,冷却系统的价值不容忽视,而对于冷却系统而言,换热器又成为其关键所在。

本文首先针对翅片管换热器的传热特征展开说明,综合传热方程与热平衡方程对其工作特征进行了定义,而后进一步以此作为基础,对翅片热效率展开讨论,对于加强该领域的理解有着一定的积极意义。

关键词:真空炉;换热器;翅片;效率对于真空热处理设备而言,冷却系统是一个关键环节。

从结构上看,一个完整的冷却系统包括叶轮、风道、喷嘴以及换热器等诸多组件,而在众多组件之中,换热器占据了不容忽视的重要地位,有必要展开深入的分析。

一、 翅片管换热器的传热特征在真空炉换热器的结构框架中,翅片管换热器因为其良好的结构,以及重量轻、传热系数高等优点而得到广泛应用。

在对换热器展开传热相关计算的时候,首先应当明确换热器的诸多参数之间的关系,其中包括换热器的换热量与换热系数、换热面积以及进出口平均温差之间的复杂关系。

为了能够对这些细节展开必要的说明,首先应当确定两个重要的热学方程,即传热方程与热平衡方程。

传热方程式参见式(1)。

QK tdS=∆∫F在式(1)中,Q 为换热量,K 为换热系数,dS 则表示微元传热面积,t 为温度。

从式(1)可以看出,换热器的换热量与传热面积以及平均温差都保持了密切关系,并且还与换热系数K 有关。

因此,想要提升换热效果,可以考虑这三个方面着手。

其一,可以考虑增加传热面积。

通常来说,传热面积的大小主要依赖于换热器的设计形式以及强化换热措施,对于翅片管式热交换器而言,翅片本身的设计,就是一种增加传热面积的方式。

其二,平均温差与换热效果呈现出正比关系,因此增加平均温差,同样是提升换热效果的重要手段。

影响平均温差最关键的因素就是冷热流体的进出口温度,进出口温差越大,对应的换出热量也就会越多,换热效果也会因此提升。

翅片换热器传热系数

翅片换热器传热系数

翅片换热器传热系数翅片换热器传热系数ABRAHAM LAPIN and W. FRED SCHURIGI Polytechnic Institute of Brooklyn, Brooklyn 1, N. Y.许多方程来源于实验数据,同时提出了有交叉流动的热交换器的设计。

对关于换热器行数的总传热影响,进行了图示作为参考.翅片管在热交换器中的使用有了迅速增长。

当内部传热系数比外面的系数极大时,它经常被实际增加一定数量的外表面来为低外系数进行补偿。

许多研究人员都对翅片管的传热进行研究。

因为对可能的翅片类型的安排有非常大的数量,大多数研究都局限于特定条件。

实验设备与程序设备金属板材风管横截面为 30x12 3/4 英寸。

上部是固定的,但较低的部分,可提高或降低容纳一个可变数目的排。

这下部分(进口)进行拟合有5英寸空气校正叶片可助均匀分布的空气线圈。

传热表面(台风的空气调节股份有限公司)。

每个单元有八个翅片管manifolded 在一起以并行方式进行。

5 / 8英寸 0.dx0.025英寸铜管11/2英寸 0.dx0.018英寸轧花8每英寸,30英寸翅翅片长度Ao/Ai=16.30,Ao=2.44平方英尺翅片管直径= 2.41.248平方英尺,空气流面积最小这些铝管的用途,则被关在一个长方形的30×12 3/4英寸的帧。

一个3/4设备橡胶障板安放在沿一侧的框架。

翅片管相邻本遮光罩一个侧和框架本身上另一边。

该框架结构允许一个交错管的安排通过简单地转弯连续排对单位180度的另一个。

一台吹风机提供空气供给在逆流而上空调管道内结束。

测量水流量用校准过的转子流量计。

空气流量是用一个托马斯米测量,其中包括四个帧开口用1.134 镍铬合金欧姆/英尺,有一个总电阻每一个约25欧姆。

流动的空气用仪表测量通过一系列的圆盘和圆环折流板顺流混合。

温度进行了测量精确温度计刻度为0.1 C 。

每一个温度计的位置了经过精心挑选的,确保读出正确的总体温度。

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真空钎焊板翅式换热器产品的传热计算
一、设计、传热学基础知识
1、热量、传热学有关基础知识
凡是有温度差的地方,就有热量自发地从高温物体传向低温物体。

自然界和生产技术中几乎到处存在着温度差,所以热量传递就成为自然界和生产技术中一种普遍的现象。

热量一般用Q来表示。

热量传递有三种基本方式:导热、对流和热辐射。

A、导热:物体各部分之间不发生相对位移时,依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量
传递。

或称热传导。

举例:焊侧板后,散热器其余部位也发热。

铝及铝合金有很好的导热性。

夏天买冰棒,用棉被包裹箱子,棉花有弱导热性.阻止外界热量传入。

B、对流:指物体各部分之间发生相对位移,冷热流体相互掺混所引起的热量传递方式。

对流仅能发生在流体中,而且必须伴随有导热现象,所以一般称对流换热。

对流换热可区分为两大类:自然对流和强制对流。

自然对流:暧气片加热房间。

强制对流:流体流动是由于水泵、风机或其他压差作用所造成的。

沸腾换热、凝结换热—它们是伴有相变的对流换热。

C、热辐射:物体通过电磁波来传递能量的方式称为辐射。

热辐射可以在真空中传播,而导热、对流这两种热量传递方式只有在有物质存在的条件下才能实现。

辐射换热区别于导热、对流的特点,它不仅产生能量的转移,而且还伴随能量形式的转化,即发射时从热能转化成为辐射能,而被吸收时,又从辐射能转换为热能。

举例:白衣、白色衬衫、黑色衬衫。

真空炉内,以热辐射为主,因不是绝对真空,还伴有传导、对流换热。

※能量守恒与转换定律
能量既不能被创造,也不能被消灭,它只能从一种形式转换成另一种形式,或从一个系统转移动另一个系统,而其总量保持恒定,这一自然界普遍规律称为能量守恒与转换定律。

举几个转换例子(一种形式转化成另一种形式)
磨擦生热(机械能转换成热能)燃烧(化学能转达换成热能)
Q吸=Q放
当两系统产生换热时,在无转化机械能等性况下,可以大致认为Q吸=Q放,即一系统吸收热量等于另一系统放出热量。

Q Δt
Km
2、换热器设计
一个设计合理的换热器一般应满足以下几个要求
○在给定的工作条件(流体流量、进口温度)下,达到要求的传热量和流体出口温度。

○流体压降要小,以减少动行的能量消耗。

○安全可靠、满足最高工作压力、工作温度以及防腐、防漏、工作寿命等方面要求。

○制造工艺切实可行,选材合理且来源有保证,以减少初投资。

○安装、运输以及维修方便。

二、板翅式换热器产品的传热计算
从传热机理上看,板翅式换热器仍然属于间壁式换热器。

其主要特点是,它具有扩展的二次传热表面(翅片),所以传热过程不仅是在一次传热表面(隔板)上进行,而且同时也在二次传热表面上进行。

高温侧介质的热量除了有一次表面导入低温侧介质外,还沿翅片表面高度方向传递部分热量,即沿翅片高度方向,有隔板导入热量,再将这些热量对流传递给低温侧介质。

由于翅片高度大大超过了翅片厚度,因此,沿翅片高度方向的导热过程类似于均质细长导杆的导热。

此时,翅片的热阻就不能被忽略。

翅片两端的温度最高等于隔板温度,随着翅片和介质的对流放热,温度不断降低,直至在翅片中部区域介质温度。

1、 设计基础
翅片是板翅式换热器最重要的换热元件,它的几何参数如下: 以矩形翅片为例
翅高 H 翅内高 H-t=y 翅距 P 翅片厚 t 翅内距 P-t=x 翅片有效宽度 W 翅片有效长度 L 翅片的当量直径
()
y x xy De +=
24 每层通道传热表面积:()P
L
W y x A .2+=
板翅式换热器的换热系数,通常用传热因子j ,斯坦登数St ,普兰特数Pr ,与雷诺数Re 的关系式表示:
传热因子 ()Re Pr
3
2
f St J ==
斯坦登数
P
F C g St α
=
普兰特数 λ
μP
C =
Pr 雷诺数
μ
De
g F =
Re
式中:
F g —质量流速
Kg/m 2·S
α—换热系数 W/m 2·K Cp —定压比热 W/m ·K μ—动力粘度 N ·S/m 2 De —当量直径 m
一般计算先由雷诺数Re 查得传热因子j ,得到换热系数α后,按常规的公式进行传热面积的计算。

2、 芯体搭配
一般确定长、高、厚尺寸。

规定好所用翅片,盖板后开始进行搭配。

基本搭配结构已定。

举例:芯体尺寸 530*500*95
用9.5和3.8翅片 冷风翅片用 95JC2502/100 油侧翅片用 38JC2003/50 复合板(隔板) 1.2 4+4
95JC2502/100*32 38JC2003/50*31 1.2*64
高度500.2 装配高度506.6
芯体明细: 名称 数量 材料 备注 盖板4*530*95 2 3A21 隔板1.2*530*95 64 434
翅片507*95 32 3A21 95JC2502/100 封条9.5*11.5*95 64 3A21 D 型
翅片83*530 31 3A21 38JC2003/50 封条3.8*6*530 62 3A21 C 型。

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