《JBT 7659.4-2013 翅片式换热器》中换热系数是如何计算的
翅片管式换热器效率的计算
(3)翅片效率模型均有工况的适应性,翅片效率计算应区分干、部分湿、全湿工况,并根据工况选用相应计算模型。
翅片管式换热器效率的计算
翅片管换热器广泛应用于制冷、空调及化工等领域。在制冷、空调工程中,当翅片管换热器作为蒸发器或者表冷器使用时,翅片表面温度往往低于来流空气露点温度,此时,翅片表面结露而形成水膜,空气与翅片间同时存在传热与传质,换热的驱动力为焓差。
湿翅片效率受翅片表面热质交换强度、换热器结构与材料、管内流体温度等多因数影响,计算比较复杂。在翅片管换热器优化设计中,要确定换热器的换热性能,则要先计算翅片效率,在分析湿工况下,若以温差为驱动力的干工情况的翅片效率计算湿翅片效率,则会产生较大误差。
目前,关于湿翅片效率的计算模型较多,其中得到广泛应用的有基于圆肋片,建立并求解了全湿工况下翅片表面传热控制微分方程,得出了全湿工况下的翅片效率计算公式;在一定假设的基础上简化了析湿工况下翅片换热控制方程,并推导出圆肋翅片翅片效率计算公式;通豪热能分析了以前湿翅片效率的计算公式的误差源,并开发了更为准确的全湿工况翅片效率计算公式,但对部分湿工况不适用,的基础上扩展了传热控制方程,使其可以描述部分湿工况,并推导得到适应部分湿工况的翅片效率计算公式。
上述翅片效率计算公式形式都很复杂且都需要迭代运算才能确定,且在不同工况下其计算精度不同,所以了解各种湿翅片效率计算公式的来历及应用场合,并清楚其中的影响因数,对工程设计及实验数据分析相当重要。
而且翅片管式换热器效率的计算过程中 Nhomakorabea要注意以下几点:
(1)全湿工况下,翅片效率对片基温度与来流相对湿度不敏感,翅片效率随片基温度的上升及来流相对湿度的增加而稍微减小。
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。
(完整版)换热器热量及面积计算公式.doc
换热器热量及面积计算一、热量计算1、一般式Q=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,℃。
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: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 注:1w=1J/s=3.6kj/h=0.86kcal/h1kcal=4.18kj2、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 )3、面积计算S=Q/(K. △t m)三、管壳式换热器面积计算S=3.14ndL其中, S 为传热面积 m2、n 为管束的管数、 d 为管径, m;L 为管长,m。
四、注意事项冷凝段:潜热(根据汽化热计算)冷却段:显热(根据比热容计算)。
举例说明翅片管换热器换热面积的计算方式
举例说明翅片管换热器换热面积的计算方式
翅片管的传热原理用普通的圆管(光管)组成的热交换器,在很多情况下,管外流体和管内流体对管壁的换热系数是不一样的。
所谓换热系数,是指单位换热面积,单位温差(流体与壁面之间的温差)时的换热量,它代表流体和壁面之间的换热能力的大小。
翅片管换热器的设计工艺中,一台翅片管的换热面积就是每根翅片管换热面积的总和。
知道了翅片管的换热面积,就能有效的清楚每台翅片管换热器的换热面积为多少。
举例说明翅片管换热器换热面积的计算方式:
翅片管型号为:CPG (Φ25×2mm/57/2.8/0.35) 求每米翅片管的换热面积?
解答:
翅片管换热器的总面积等于翅片管的裸露部分面积+翅片面积
翅片管裸露部分面积=3.14X0.026X(1000—(1000/2.8)X0.35)=0.071435㎡
翅片部分的面积=3.14X(0.0285?-0.013?)X357X2+3.14X0.057X0.125=1.4645125㎡
翅片管总的换热面积=0.071435+1.4645125=1.536㎡/m.
即该型号翅片管的换热面积为1.536㎡/米。
水在壁面上凝结时的换热系数为: 10000—20000 w/(m2.℃)
水在壁面上沸腾时的换热系数为: 5000----10000 ------
水流经壁面时的换热系数大约为: 2000---10000 ------
空气或烟气流经壁面时的换热系数为: 20---80 --- ---
空气自然对流时的换热系数只有: 5---10 -------
由此可见,流体与壁面之间的换热能力的大小相差是很悬殊的。
[精品文档]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。
翅片管换热器:翅片管热交换器设计计算翅片管换热器
翅片管换热器:翅片管热交换器设计计算翅片管换热器翅片管换热器:翅片管热交换器设计计算翅片管换热器话题:翅片管换热器计算方法热交换器第四章翅片管热交换器设计计算第四章翅片管热交换器设计计算翅片管热交换器是一种带翅(亦称带肋)的管式热交换器,它可以有壳体也可以没有。
翅片管热交换器在动力、化工、制冷等工业中有广泛的应用。
随着工业的发展,工业缺水以及工业用水的环境污染问题日益突出,空气冷却器的应用更引起人们的重视,致使在许多化工厂中有!”#以上冷却负荷都由空冷器负担。
与此同时,传热强化方面研究的进展,使得低肋螺纹管及微细肋管等在蒸发、冷凝方面的相变换热得到广泛应用。
第一节构造和工作原理翅片管热交换器可以仅由一根或若干根翅片管组成,如室内取暖用翅片管散热器;也可再配以外壳、风机等组成空冷器型式的热交换器。
翅片管是翅片管热交换器中主要换热元件,翅片管由基管和翅片组合而成,基管通常为圆管(图$%(),也有扁平管(图$%&(())和椭圆管。
管内、外流体&’)通过管壁及翅片进行热交换,由于翅片扩大了传热面积,使换热得以改善。
翅片类型多种多样,翅片可以各自加在每根单管上(图$%(),也可以同时与数根管&’)子相连接(图$%(及()))。
&()空冷器是一种常见的翅片管热交换器,它以空气作为冷却介质。
其组成部分包括管束、风机和构架等(图$%*)。
管束是空冷器中主要部分,它由翅片管、管箱和框架组成,是一个独立的结构—*,+—第三篇高效间壁式热交换器设计计算型式长度%宽度”管排数换热面积工作压力翅片管型式管程数法兰型式#&(#*+!,型管束即:——水平式管束,长、宽各名义尺寸分别为(-和$-,翅片表面积和光’—!管排,——绕片式翅片管,管表面分别为$)&)-&和#&(-&,压力等级为#*%#).’,,+———&管程,——法兰密封面为平面型。
翅片式换热器计算
3.25 m/s 1.1465 5.606430964 6.4277731 23.64301807 0.003290895 153.6100197 1.0194925 m^3/s 3670.173 m^3/h 17.10596081
换热量的计算 风侧换热量
求解tw 47.7
66.53893573 248.5431069 10.78591376 239.4472855
1948.854032
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
222.6884456 2.038985
风侧换热量
cp(kJ/(kg*K)) 1.005 1.005
λ×102(W/(m*K)) 2.67 2.76
设计基本参数 冷凝温度
盘管基本参数 管排数 每排管的管数量 每英寸的翅片数量 每根铜管的长度
换热器结构计算 传热管直径do 传热管壁厚δ 流动方向管间距s1 排间距s2 片厚δ 翅片间距Sf 翅片根部外沿直径db 每米翅片侧外表面积af 每米翅片间基管外表面积ab 每米翅片侧总表面积aof 铜管内径di 每米长管内面积ai 每米长管外面积ao 每米管平均直径处的表面积 肋化系数τ 肋通系数α 迎风风速w 净面比ε 最窄截面风速Wmax 空气侧表面传热系数 沿气流方向翅片长度b 当量直径de 雷诺系数Re b/de A c n m α0
C m ψ n λ α0
50 ℃
9 rows 19 条 13 FIN 0.65 m
0.009525 m 0.00035 m 0.0254 m 0.02200 m 0.000115 m 0.00195 m 0.009755 m 0.495457975 m^2 0.02882783 m^2 0.524285806 m^2 0.008825 m 0.027724555 m^2 0.0306307 m^2 0.0291706 18.91052215 20.64117345
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。
翅片换热器传热系数
翅片换热器传热系数翅片换热器是一种常见的传热设备,用于实现固体和气体或液体的传热。
它的传热效果受到多种因素的影响,其中一个重要的因素就是传热系数。
本文将详细介绍翅片换热器传热系数的相关知识,包括传热系数的定义、影响传热系数的因素和提高传热系数的方法等。
一、传热系数的定义传热系数是指在单位时间内,单位面积的热量传递到介质中所需要的温度差。
在翅片换热器中,传热系数是描述热量从翅片表面经过翅片墙面和流体边界层传递到流体中的能力。
二、影响传热系数的因素1.翅片的形状和尺寸:翅片的形状和尺寸对传热系数有很大的影响。
翅片的面积越大,传热系数越大;翅片的长度越短,传热系数越小。
此外,翅片的形状也会影响传热系数,一般来说,翅片的形状越复杂,传热系数越大。
2.材料的热导率:材料的热导率决定了热量传递的能力。
热导率越高,传热系数越大。
3.流体的性质:流体的性质对传热系数也有很大的影响。
流体的热导率、密度和黏度等物理性质将直接影响传热系数。
一般来说,流体的热导率越大,传热系数越大;流体的密度越小,传热系数越大。
此外,流体的流速也会对传热系数产生影响,流速越大,传热系数越大。
4.温度差:温度差是传热的驱动力,温度差越大,传热系数越大。
三、提高传热系数的方法1.选择合适的翅片形状和尺寸:选择合适的翅片形状和尺寸是提高传热系数的关键。
一般来说,翅片的形状越复杂,表面积越大,传热系数越大。
此外,选择合适的翅片长度也是提高传热系数的重要手段。
2.优化翅片材料:选择高热导率的材料可以有效提高传热系数。
例如,铜和铝等金属具有较高的热导率,可以用于制造翅片。
3.提高流体的流速:提高流体的流速是提高传热系数的有效方法之一、通过增加流体的流速,可以增加传热表面的对流传热,从而提高传热系数。
4.优化流体的物理性质:选择具有较高热导率、较小密度和较小黏度的流体可以提高传热系数。
此外,增加流体的温度也可以提高传热系数。
五、总结翅片换热器传热系数是实现有效传热的关键因素之一、影响传热系数的因素包括翅片的形状和尺寸、材料的热导率、流体的性质和温度差等。
翅片式换热器计算
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ凝器进出口空气参数 Q0 系数φ0 Qk 室外干球温度ta1 进出口温差 出风温度ta2
空气平均温度
对数平均温差θm 比热容Cpa 运动粘度ν 热导率 密度ρ 冷凝器外表面效率 铝翅片热导率 肋片当量高度h 翅片特性参数m 翅片效率ηf 冷凝器外表面效率ηo 管内换热系数 物性集合系数B 传热系数 总传热系数 r0 rb 铜管导热率 第一系数 第二系数 第三系数 Ko 传热面积Aof 换热量
0.31369 m^2 197.9734073
3.25 m/s 1.1465 5.606430964 6.4277731 23.64301807 0.003290895 153.6100197 1.0194925 m^3/s 3670.173 m^3/h 17.10596081
换热量的计算 风侧换热量
a*106(m2/s) 22.9 24.3
μ*106(kg/(m*s)) 18.6 19.1
ν*106(m2/s) 16
16.96
Pr
0.701 0.699
计算风速 迎风面积 翅片宽度b 假定风速 35度时空气密度ρa 最窄截面风速Wmax ρa*Wmax (ρa*Wmax)1.7 最窄截面当量直径 静压 单片盘管单元的风量 风机风量 校核气温差
15 1.318 19.77
35 ℃ 19 ℃ 16 ℃ 25.5 ℃ -23.22 ℃ 1.005 0.000015568 0.026295 1.1465
3.25 m/s 0.579691433 5.606430964 m/s
0.197973407 m 0.003290895 m 1185.134493 60.15792878 0.010278544 1.075567722 0.84704233 -0.185189241 16.60481175 21.91835151
换热器各项消耗系数与技术经济指标
换热器各项消耗系数与技术经济指标换热器是工业生产中常用的设备,它可以实现流体之间的热量传递。
在选型和设计换热器时,需要考虑各项消耗系数和技术经济指标,以确保满足工艺要求并提高能源利用效率。
本文将介绍换热器的各项消耗系数和技术经济指标。
首先,换热器的各项消耗系数主要包括热力学效率、物理效率和综合效率。
热力学效率是指换热器中传热的有效性,通常用传热效率来表示,计算公式为:热力学效率(η)=(T1-T2)/(T1-T0)其中,T1为进口流体的温度,T2为出口流体的温度,T0为环境温度。
理想情况下,热力学效率应为1,但实际情况下会受到换热器结构、工艺参数等因素的影响。
物理效率是指换热器内部传热面积的利用率,计算公式为:物理效率(ε)=实际传热面积/理论传热面积理论传热面积是指换热器内传热表面的总面积,实际传热面积是指换热器内实际参与传热的面积。
物理效率一般为0.5-0.9之间。
综合效率是考虑热力学效率和物理效率的综合指标,计算公式为:综合效率(ηc)=热力学效率×物理效率其次,换热器的技术经济指标主要包括传热系数、压降和造价。
传热系数是指单位传热面积上的热交换功率,单位为W/m^2·K。
传热系数的大小受到热导率、流体流速和传热面积等因素的影响。
通常情况下,传热系数越大,换热器的传热效果越好。
压降是流体在换热器中流动过程中的压力损失,单位为Pa。
压降大小影响着流体的流速和流量,过大的压降会导致流体流速过快,而过小的压降则可能导致流体流量不足。
在设计换热器时,需要对压降进行合理的控制。
换热器的造价包括设备购置费用和运行维护费用两个方面。
设备购置费用主要包括换热器本体的价格以及与之配套的附件设备和管道的费用,运行维护费用包括运行能耗和设备维修费用等。
在选型和设计换热器时,需要综合考虑其造价与性能,以及后期运行维护成本,从而选择经济合理的方案。
综上所述,换热器的各项消耗系数和技术经济指标在选型和设计过程中起着重要的作用。
换热器换热量计算公式
换热器换热量计算公式
-CAL-FENGHAL-(YICAI)-Company One 1
换热器换热量计算公式
A=Q/K(Tr-A t)
式中A为换热而积.
Q为总换热量.
K为导热系数,不同的材料导热系数不一样,相同的材料采用的介质不同其换热系数也不同,相同的材料如采用换热器的结构形式不同其K值选取也不同.由于题中未说明工艺条件,K值无法选取.
Tr为较热介质的平均温度.
△t为次热介质的平均温度
热虽的计•算(1)物体吸收热址公式:
Q«i=Cm (t i-t J
・(2〉物体放出热址公式:
Q M=Cm (t < )
考点^热虽的计算.
分析:物体吸收或放出的热量等于物体的比热容与质址和温差的乘积.
解答:解:吸收热虽时末温商初溫低.温差等于末温减初温.放出热虽时初温拓末溫低.温差等于初温减末温.
答案为:(1) CX^Cm (t4:-t K):
(2) Q n=Cm (t M-t ♦;)・。
翅片管换热面积计算公式
翅片管换热面积计算公式
翅片管的换热面积可以通过以下公式计算:
A = N × ΔL × (D - t)
其中,A代表翅片管的换热面积(单位为平方米),N代表翅片管
的数量,ΔL代表每根翅片管的有效长度(即翅片管的实际长度减去两端接头的长度),D代表翅片管的外径,t代表翅片管的壁厚。
需要注意的是,上述公式假设翅片管的截面为圆形,并且忽略了
翅片管两端与波动管(或流体管)之间的交错区域。
如果需要更精确
的计算,可以采用更加复杂的数学模型,考虑波动管与翅片管之间的
实际交错结构。
在实际应用中,翅片管的换热面积还受到因素如翅片形状、间距、翅片材料、流体速度等的影响。
因此,在具体应用中,还需根据实际
情况进行适当的修正和调整。
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是工业生产中常用的设备之一,用于将热量从一个介质传递到另一个介质。
其核心功能是通过增大热交换面积,使热量能够更加有效地传递。
在换热器的设计中,热量及面积的计算是至关重要的。
换热器的热量计算是根据热传导的基本原理来进行的。
热传导是指热量从高温区域传递到低温区域的过程。
热传导的速率与温度差、介质的导热系数和热传导距离有关。
换热器的热量传递公式可以表示为:Q=U×A×ΔT其中,Q表示热量传递量,U表示换热系数,A表示换热面积,ΔT表示温度差。
换热系数U是一个关键的参数,它表示单位面积上,单位时间内热量的传递量。
换热系数的大小受多种因素影响,包括换热器的结构、介质的性质和流体运动方式等。
为了计算得到准确的热量传递量,我们需要确定换热系数U的数值。
换热系数U的计算可以根据实际情况采取不同的方法,常见的有经验法、理论法和试验法等。
换热器面积计算公式:换热器的设计中,换热面积的计算是为了满足所需的热量传递量。
基本原则是通过增大换热面积,提高热量的传递效率。
换热器的面积计算公式可以表示为:A=Q/U/ΔT其中,Q表示所需的热量传递量,U表示换热系数,ΔT表示温度差。
根据这个公式,我们可以根据所需的热量传递量来计算换热器的面积。
需要注意的是,在实际应用中,热量及面积的计算往往需要考虑许多复杂的因素,比如介质的流动性质、传热表面的布局和形式、管路的阻力损失等。
因此,在设计换热器时,需要综合考虑这些因素,以确保换热器能够满足所需的热量传递要求。
此外,还有一些常见的换热器类型,如壳管式换热器、板式换热器、螺旋板换热器等,它们的热量及面积的计算公式可能会有所不同。
因此,在实际应用中,需要根据具体的换热器类型和设计要求来选择相应的计算公式。
总结起来,换热器的热量及面积计算是一个复杂的过程,需要综合考虑多种因素。
上述的热量及面积计算公式只是基本的参考,实际设计中还需要根据具体情况进行调整和优化。
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。
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。
【VIP专享】板换选择计算
选用板式换热器就是要选择板片的面积,它的选择主要有两种方法,但这两种都比较难理解,最简单的是套用公式Q=K×F×Δt,Q——热负荷K——传热系数F——换热面积Δt——传热温差(一般用对数温差)传热系数取决于换热器自身的结构,每个不同流道的板片,都有自身的经验公式,如果不严格的话,可以取2000~3000。
最后算出的板换的面积要乘以一定的系数如1.2。
对数温差△t=((Ti-to)-(To-ti))/ln((Ti-to)/(To-ti))Ti:热流体进口温度,单位(K)To:热流体出口温度,单位(K)ti:冷流体进口温度,单位(K)to:冷流体出口温度,单位(K)ln:自然对数。
换热器的效力,表现在热媒进出的温差大,能够充分的利用热能。
板式换热器结构紧凑,有效换热面积大,换热隔板薄,能够充分的交换热量。
板式换热器和同样换热能力的其它类型换热器比较,表面积小,自身热损失小。
特别是那种高温铜钎焊的板式换热器,体积之小又是传统的板式换热器无法与之相比较的。
蒸汽锅炉的出力根据其出口压力温度不同而不同,不过,供暖所用的蒸汽锅炉多为饱和蒸汽,就是利用汽化潜热,因为在100~200度之间,水的汽化潜热变化不大,所以不管出口参数如何,1吨/小时出力的锅炉散热量基本相当.即1t/h,约等于0.7兆瓦,约等于60*10000大卡/小时两者之间的换算关系式(蒸发量与供热量)Q=D(hq-hgs)*0.278 KwD——锅炉蒸发量 t/hhq/hg——蒸汽和给水的焓 kj/kg供热量0.7MW相当于蒸发量1t/h蒸汽炉和热水炉的1.5吨不是一个概念:蒸汽锅炉的容量用蒸发量表示的,单位是t/h(俗称蒸吨)。
热水锅炉的容量是用热功率(过去称为供热量)表示的,单位是MW。
热水锅炉的容量单位不应换算成蒸汽锅炉的容量单位,即:不能将热水锅炉的容量用t/h来表示。
相反,在统计各种锅炉的总容量大小时,国际上通行用热功率MW来表示。
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k= Φ A∆ t
(2)
要算出翅片式换热器的换热系数 k,就要先算出换热量Φ、换热面积 A、换
热温差Δt。
换热量:通常采用空气焓差法与液体制冷剂流量计法分别测量出空气侧换
热量与制冷剂侧换热量,二者平均值为换热器的换热量。在实际测量中,JB/T
7659.4-2013 表 2 中的迎面风速是通过风量测量装置的辅助风机变频调节来实
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《JB/T 7659.4-2013 翅片式换热器》中换 热系数是如何计算的
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摘 要:JB/T 7659.4-2013 中对翅片式换热器的换热系数有要求,本文阐述了 换热系数的计算方法,以及换热系数的意义。 关键词:翅片式换热器 换热系数
0 概述 在空调用翅片式换热器的标准《JB/T 7659.4-2013 氟代烃类制冷装置用辅
传热系数的大小不仅取决于参与传热过程的两种流体的种类,还与过程本 身有关(如冷、热流体流速的大小,有无相变等)。
换热系数可以校核换热器设计是否合理,例如 JB/T 7659.4-2013 表 1 的要 求,其实就是在校核换热器的设计。
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Δt=1℃、传热面积 A=1 ㎡时的热流量的值;本质上,它是表征传热过程强烈程 度的标尺,传热过程越强,传热系数越大,反之则越弱。其实它还表征换热成
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本,在换热量不变时,换热系数越大,则温差与传热面积的乘积越小,而温差 体现传热的容易程度,传热面积一定程度上表示材料的成本。
助设备 第 4 部分:翅片式换热器》第 4.3.1 条对翅片式换热器的热工参数提出 了要求,即换热系数的要求。
许多人会有疑惑:这个换热系数是怎么得来的?为什么要规定换热系数, 换热系数有什么意义?我们来一一解开疑惑。
1 换热系数的计算方法
换热器热工计算的基本公式是:
Φ
=
kA(t1
−
t 2
)
=
kA∆ t
现的。
换热面积:根据组成换热器的铜管、翅片的尺寸、规格等,算出所有铜管
的管外总表面积、所有翅片的总外表面积,之和就是换热器的换热面积。
换热温差:用ΔTm 表示,为更精确计算,一般用对数温差。计算方法如
下:
设热流进、出口温度为 T1、T2,冷流进、出口温度为 t1、t2,
设 ΔT1 = T1-t2
(3)
ΔT2 = T2-t1
(4)
若ΔT1/ΔT2<1.7,则温差为 ∆Tm = ∆T1+ ∆T2 2
(5)
若ΔT1/ΔT2>1.7,则温差为
∆Tm
=
∆T1-∆T2 ln ∆T1
∆T2
(6)
如上,得出换热量、传热面积、温差后,将其代入公式(2),即,从公式(1)可以看出,在数值上,它等于冷、热流体间的温差
式中,Φ是换热量,单位:W
k 是换热系数,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
(1)
根据公式(1),那么换热系数 k 的公式如下:
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