热管换热器换热量设计误差估算
热管换热器计算
热管换热器计算(2009-02-20 22:50:45)转载标签：热管换热器计算德天热管亚洲热管网热管换热器计算可用热平衡方程式进行计算，对于常温下使用的通风系统中的热管换热器的换热后温度，回收的冷热量也可用下列公式计算，由于公式采用的是显热计算，但实际热回收过程也发生潜热回收，因此计算值较实测值偏小，其发生的潜热回收可作为余量或保险系数考虑。
本文选自【亚洲热管网】热管换热器的计算：1. 热管换热器的效率定义η=t1-t2/t1- t3 (1-1)式t1、t2——新风的进、出口温度（℃）t3——排风的入口温度（℃）2.热管换热器的设计计算一般已知热管换热器的新风和排风的入口温度t1和t3，取新风量L x 与排风量L P相等。
即L x = L P，新风和排风的出口温度按下列公式计算：t2=t1－η(t1－t3) (1-2)t4=t3＋η(t1－t3) (1-3)t4——排风出口温度（℃）回收的热量Q (kW), 负值时为冷量：Q(kW)= L xρX C x（t2-t1）/3600 (1-4)式中L x——新风量（m3/h ）ρx——新风的密度（kg/m3）（一般取1.2 kg/m3）C x——新风的比热容，一般可取1.01kJ/ (kg ·℃)。
3.选用热管换热器时，应注意：1）换热器既可以垂直也可以水平安装，可以几个并联，也可以几个串联；当水平安装时，低温侧上倾5℃~7℃。
2）表面风速宜采用1.5 m/s~3.5m/s。
3）当出风温度低于露点温度或热气流的含湿量较大时，应设计冷凝水排除装置。
4）冷却端为湿工况时，加热端的效率η值应增加，即回收的热量增加。
但仍可按上述公式计算（增加的热量作为安全因素）。
需要确定冷却端（热气流）的终参数时，可按下式确定处理后的焓值，并按处理后的相对湿度为90%左右考虑。
h2=h1－ 36Q/ L×ρ (1-5)式中h1, h2——热气流处理前、后的焓值（kJ/kg）;Q ——按冷气流计算出的回收热量（W）;L ——热气流的风量（m3/h ）；ρ——热气流的密度（kg/m3）。
垂直地下换热器埋管长度计算中的误差分析X
垂直地下换热器埋管长度计算中的误差分析Ξ胡志高 袁旭东(华中科技大学)摘 要 在垂直地下换热器的埋管长度计算中,存在着很多导致误差的参数。
本文利用一种误差分析方法,通过一个实例计算过程,分析在地源热泵的埋管长度计算中各个误差参数对计算结果的定量影响,最后列出各个误差参数的重要级别,为工程设计提供一定参考。
关键词 垂直地下换热器 管长计算 误差分析 吸热/释热 灵敏系数Error analysis of the length calculation forvertical ground heat exchangersHu Zhigao Yuan Xudong(Huazhong University of Science and Technology)ABSTRACT There are many influencing factors in the length determination of vertical groundheat exchangers,which would result in some calculation errors.Presents a methodology to cal2culate these errors,provides an example calculation,which analyzes the specific impacts of allparameters on the length determination,and determines the influencing grades of all parame2ters,provides some reference for projects design.KE Y WOR DS vertical ground heat exchangers;length calculation;error analysis;absorp2tion/rejection;sensitivity coefficient 土壤源热泵作为一种新兴的HVAC系统,有着广阔的应用前景。
热管换热器设计计算及设计说明书
热管换热器设计计算及设计说明书第一章热管及热管换热器的概述热管是一种具有极高导热性能的新型传热元件，它通过在全封闭真空管内的液体的蒸发与凝结来传递热量，它利用毛吸作用等流体原理，起到良好的制冷效果。
具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、温度可控制等特点。
将热管散热器的基板与晶闸管等大功率电力电子器件的管芯紧密接触，可直接将管芯的热量快速导出。
热管传热技术于六十年代初期由美国的科学家发明[1]，它是利用封闭工作腔内工质的相变循环进行热量传输，因而具有传输热量大及传输效率高等特点。
随着热管制造成本的降低，尤其是九十年代前后随着水碳钢热管相容性问题的解决，热管凭借其巨大的传热能力，被广泛应用于石油、化工、食品、造纸、冶金等领域的余热回收系统中。
热管气-气换热器是最能体现热管优越性的热管换热器产品，它正在逐步取代传统的管壳式换热器。
热管气-气换热器是目前应用最广泛的一种气-气换热器。
我国的能源短缺问题日趋严重，节能已被提到了重要的议事日程。
大量的工业锅炉和各种窑炉、加热炉所排放的高温烟气，用热管气-气换热器进行余热回收，所得到的高温空气可用于助燃或干燥，因此应用前景非常广阔。
据有关报道称，我国三分之二的能源被锅炉吞噬，而我国工业锅炉的实际运行效率只有65%左右，工业发达国家的燃煤工业锅炉运行热效率达85%，因此，提高工业锅炉的热效率，节能潜力十分巨大。
如果我国锅炉的热效率能够提高10%，节约的能耗则相当于三峡水库一年的发电量，做好工业锅炉及窑炉的节能工作对节约能源具有十分重要的意义[2~6]。
利用热管气-气换热器代替传统的管壳式气-气换热器，一方面,能够大大提高预热空气进入炉内的温度，降低烟气温度，从而大大提高锅炉的热效率；另一方面，热管气-气换热器运行压降非常小，有时甚至不需要增加引风机等设备，从而使得运行费用大大降低。
1.1 热管及其应用热管是一种具有极高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管内工质的蒸发与凝结来传递热量，具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点。
热力管路工况对热量计算误差的影响
２ ６ ２ ５０５ ３ ９８４ ３ ３． Ｏ．１ ７ ９８ ０９ ． ６． ５ ５ ５ ３ ７ ４ ５ ｌ ８０８ ９２４ ． ４ Ｏ． ４ ４ ９８ ． ２２ ７ ５
ｌ ７ ０ ５ ３ ０ ５ ０ ９ ５ ４ Ｏ． ｌ ２ ０ ９６９ ． ４ ５ ５ ｌ ７ ４ ６０ ２６ ６８ ． ２． ． Ｏ ５ ２ ４ ５ ７ ６ １４ ５ ４３６ ． ５
及差 压传感器 和配有多对Ｋ系列 自动记 录桥式温度变换器 的成套测 量手 段 的温差测量误差数值 。 为流量和温度测量误差取决于被测量指标的
计算送 热量 时应 考虑 的 因素
（） １沿一定管径（ ０ ｌ １ ０ ｍ） ６ ０ｍｉ～ ０ａ 向热网送热 网水 ， ｌ ４ 明显地限制 了
流 量 的测 量方 法 。
ｎ ｎ
１ 问题 的提 出
需 要解 决的课 题 ：确定考虑蒸汽和热 水供热的 计算方 法及计算程 序； 对城市热 电厂 的供热工况进行 年度分析 ； 收集各供热计算 所需 各种 仪表测量特性资料。
２ 热 量计 算 中存 在 的误 差
在 提出以上需要解 决课题的基 础上 ， 计算下列误 差 ： 一年 中热 电厂 月送热量在每一条管路 中的计算误差 ； 一年 中热电厂月送热量 的计算误 差 ； 电厂年送热 量在每一条 管路巾的计算误 差 ； 电厂年送 热量的计 热 热 算误差及有关 的整体误差 。
５ 送热误差的计算方法
计算送 热误差时 ， 假设 进入温度 、 流量通道 的所 有测量转换 器的误 差均 由系统误差来确定。在采． 记录仪表 时， ｝ ｝ ｉ 温度 测量误差用其平均值 来计算 ， 而流量用月平均小时流量来计算 。 利用上述假设 和数值 ， 按公式 （） 】取可信概率为 Ｏ ５ ’ ． ｌ确定热量相对误差极 限（ 。 ９ ％） ＆＝ ｌ １ ｌ １ （－２ ＋ Ａｔ Ａ／ ａ ［ （ — ） 】 ， ・Ｏ △Ｇ ｔ ｔ （ ２＋ － ）Ｇ ］ ，Ｇ ￡ ｆ ］ ± ［ ｌ ） Ｉ ＇ Ｓ ‘ ２ ５ ｌ２ （） ３ 式 巾： Ｇ， ｔ Ａ Ａ Ａ。 ｔ ， 为相应测量绝对误差的极限值 ； ， 为供 、回水管 ￡ｔ ２ 道 中热 网水温 。确定加热补给水所耗热量误 差时 ， 可按公式（ ） ３ 汁算 ， 只 是式 中变量 Ｇ， ， ｔ 分别用 Ｇ ， 替代 。 ｋ， 参照公式（ ） ２ 确定沿管道月送热量的误差 ：
热管换热器设计需解决的问题
热管换热器设计需解决的问题这只是个模板，你还要自己修改数据，其中有些公式显示不出来。
一．设计任务和设计条件某生产过程的流程如图所示，反应器的混合气体经与进料物流患热后，用循环冷却水将其从110℃进一步冷却至60℃之后，进入吸收塔吸收其中的可溶组分。
已知混和气体的流量为227301㎏/h，压力为6.9MPa ,循环冷却水的压力为0.4MPa ，循环水的入口温度为29℃，出口温度为39℃，试设计一台列管式换热器，完成该生产任务。
物性特征：混和气体在35℃下的有关物性数据如下（来自生产中的实测值）：密度定压比热容=3.297kj/kg℃热导率=0.0279w/m粘度循环水在34℃下的物性数据：密度=994.3㎏/m3定压比热容=4.174kj/kg℃热导率=0.624w/m℃粘度二．确定设计方案1．选择换热器的类型两流体温的变化情况：热流体进口温度110℃出口温度60℃；冷流体进口温度29℃，出口温度为39℃，该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时，其进口温度会降低，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁温度和壳体温度之差较大，因此初步确定选用浮头式换热器。
2．管程安排从两物流的操作压力看，应使混合气体走管程，循环冷却水走壳程。
但由于循环冷却水较易结垢，若其流速太低，将会加快污垢增长速度，使换热器的热流量下贱，所以从总体考虑，应使循环水走管程，混和气体走壳程。
三．确定物性数据定性温度：对于一般气体和水等低黏度流体，其定性温度可取流体进出口温度的平均值。
故壳程混和气体的定性温度为T= =85℃管程流体的定性温度为t= ℃根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。
对混合气体来说，最可靠的无形数据是实测值。
若不具备此条件，则应分别查取混合无辜组分的有关物性数据，然后按照相应的加和方法求出混和气体的物性数据。
混和气体在35℃下的有关物性数据如下（来自生产中的实测值）：密度定压比热容=3.297kj/kg℃热导率=0.0279w/m粘度=1.5×10-5Pas循环水在34℃下的物性数据：密度=994.3㎏/m3定压比热容=4.174kj/kg℃热导率=0.624w/m℃粘度=0.742×10-3Pas四．估算传热面积1．热流量Q1==227301×3.297×(110-60)=3.75×107kj/h =10416.66kw2.平均传热温差先按照纯逆流计算，得=3.传热面积由于壳程气体的压力较高，故可选取较大的K值。
换热机组调换热差计算公式
换热机组调换热差计算公式换热机组是工业生产中常用的设备，用于实现热能的传递和转换。
在换热机组中，热差是一个重要的参数，它反映了热能在传递过程中的损失情况。
换热机组的热差计算公式可以帮助工程师们更好地评估设备的性能，并进行合理的调整和优化。
换热机组的热差计算公式一般包括传热系数、传热面积、温度差等参数。
其中，传热系数是换热机组的关键参数之一，它反映了换热介质在传热过程中的传热能力。
传热系数的大小直接影响到换热机组的传热效率，因此在计算热差时需要对传热系数进行准确的评估和计算。
换热机组的热差计算公式一般可以表示为：Q = U A ΔT。
其中，Q表示换热机组的热差，U表示传热系数，A表示传热面积，ΔT表示温度差。
传热系数U的计算通常需要考虑多种因素，包括换热介质的性质、传热表面的几何形状、流体的流动状态等。
传热系数的计算可以通过实验测定、理论计算和经验公式等方法进行，需要根据具体的工程情况进行选择。
传热面积A是换热机组的另一个重要参数，它反映了换热机组传热表面的大小。
传热面积的大小直接影响到换热机组的传热效率，因此在计算热差时需要对传热面积进行准确的评估和计算。
温度差ΔT是换热机组传热过程中的温度差异，它反映了热能在传递过程中的损失情况。
温度差ΔT的大小直接影响到换热机组的热差大小，因此在计算热差时需要对温度差进行准确的评估和计算。
通过换热机组的热差计算公式，工程师们可以更好地评估设备的性能，并进行合理的调整和优化。
在实际工程中，需要根据具体的工程情况和要求进行参数的选择和计算，以确保换热机组的正常运行和高效工作。
除了热差计算公式外，换热机组的热差还可以通过实验测定和模拟计算等方法进行评估。
通过不同的方法对热差进行评估，可以更全面地了解换热机组的性能，并进行合理的调整和优化。
总之，换热机组的热差是一个重要的参数，它反映了热能在传递过程中的损失情况。
通过换热机组的热差计算公式，工程师们可以更好地评估设备的性能，并进行合理的调整和优化。
192空调用热管换热器的设计计算全文
空调用热管换热器的设计计算西安工程大学 王晓杰 黄翔 武俊梅 郑久军摘 要： 热管技术以其独特的技术在很多领域得到了广泛的应用，在空调领域热管技术也逐渐受到重视，除了理论研究热管技术在空调领域的应用外，设计出合适的换热设备对热管在空调领域的应用也及其重要。
热管换热器的计算内容主要有热力计算和校核计算。
其中热力设计计算大致可分为常规计算法，离散计算法和定壁温计算法。
空调用热管换热器一般为气－气型换热器，文章主要针对气－气型热管换热器的常规计算法进行介绍，并给出了一个具体实例的计算结果，以进一步促进热管换热器在制冷空调领域的应用研究。
关键词： 热管 空调 热力计算1 引言[1][2][4]热管换热技术因其卓越的换热能力及其它换热设备所不具有的独特换热技术在航空，化工，石油，建材，轻纺，冶金，动力工程，电子电器工程，太阳能等领域已有很广泛的应用，制冷空调领域冷冷热流体温差小，因此热管技术也逐渐受到重视。
根据实际需要设计出合理的热管换热器对于空调领域来说也极为重要。
同常规换热器计算一样，热管换热器的计算内容主要有两部分：热管换热器的热力计算和校核计算。
在这里主要对热管换热器的热力计算做个介绍。
热管换热器的热力设计计算目前大致可分为三类：常规计算法，离散计算法，定壁温计算法。
常规计算法将整个热管换热器看成一块热阻很小的间壁，然后采用常规间壁式换热器的设计方法进行计算。
离散计算法认为热量从热流体到冷流体的传递不是通过壁面连续进行的，而是通过若干热管进行传递，呈阶梯式变化，不是连续的。
定壁温计算法是针对热管换热器在运行中易产生露点腐蚀和积灰而提出的，计算时将热管换热器的每排热管的壁温都控制在烟气露点温度之上。
从而避免露点腐蚀及因结露而形成的灰堵。
空调系统要处理的对象一般为室外新风或是室内排风，都属于气态介质，因此空调用热管换热设备为气－气热管换热器。
本文将对空调用气－气热管换热器的常规计算法的热力计算做个简要介绍，文中的一次空气是待处理室外新风，二次空气可以是室内排风或室外新风。
热管换热器实验实验报告
热管换热器实验之实验报告一、实验题目：热管换热器实验二、实验目的：熟悉热管换热器实验台的工作原理及使用方法，了解热管换热器的换热量温度、风速之间的关系，掌握热管换热器换热量Q和传热系数K的测试和计数方法。
三、实验步骤1．连接电位差计和冷端热电偶（将冷端热电偶放在冰瓶里，如无冰瓶，可不接冷端热电偶而将冷端热电偶的接线柱短路，测出的温度应加上室温）。
2．打开热球风速仪，加热稳定20分钟（具体使用方法阅仪器说明书）。
3．接通电源，将工况开关按在“I”位置（450W），这时电加热器和风机开始工作。
4．用热球风速仪在冷热端出口的测孔中测量风速。
为使测量工作在风道温度不超过400C的情况下进行，必须在开机后立即测量。
5．待工况稳定后（大约20分钟）按下琴键开关，切换测温点，逐点测量冷热端进出口温度1L T、2L t、1r T、2r T。
6.将工况开关按在“Ⅱ”的位置（1000W），重复上述步骤，测量工况的冷热段进出口温度。
7.实验结束后，切断所有的电源。
四、实验参数及测试数据 （1）实验台参数冷段出口面积220.09/40.0064L F m π== 冷段传热表面积20.536L f m =热段出口面积220.160.0256r F m == 热段传热表面积 20.496r f m =（2）测试数据（工况Ⅰ：450W ； 工况Ⅱ：1000W ） 数据记录注：由于实验时冷热段出口温度只测一次，故将其作为平均值来计算。
五、换热量、传热系数及热平衡误差的计算（1） 单位时间的换热量P Q M C t⋅=∆式中：PC ——干空气的定压比热，取01/()P C KJ Kg C =⋅M g——单位时间内质量流量，(/)M V F kg s ρ=⋅⋅gt ∆——温差（0C ）a 、冷段换热量L Q ：210.24(3600)()L L L L l L Q V F t t ρ=⋅⋅- （/kcal h ）式中：L V ——冷段出口平均风速（/m s ）L F ——冷段出口面积220.09/40.0064L F m π==Lρ——冷段出口空气密度（3/kg m ）2L t ——冷段出口温度（0C ） 1L t ——冷段进口温度（0C ）b 、热段换热量r Q ：210.24(3600)()r r r r r Q V F t t ρ=⋅⋅- （/kcal h ）式中： r V ——热段出口平均风速（/kcal h ）rF ——热段出口面积（2m ）220.160.0256r F m ==r ρ——热段出口处空气密度（3/kg m ）2r t ——热段出口温度（0C ） 1r t ——热段进口温度（0C ）（2）热平衡误差%r LrQ Q Q δ-=（3）传热系数KLQ K F t =⋅∆ （20/kcal m h C ⋅⋅）式中：F ——传热面积（2m ） F=f L +f r =1.032 m 2t ∆——温差（0C ）122122r L r L t t t t t ++∆=-根据空气的状态表，由温度查得相应的密度，可得：将上面数据整理后，最后得两种工况的实验结果如下表所示：从实验结果可以看出，此种换热器的传热效率比较低。
u型管换热器设计说明书(1)
圆整为 24mm
（4）.管板直径
根据容器法兰相关参数需要，取管板直径 D=473mm
考虑到金属的热膨胀尺寸，可由微小负偏差，但不允许有正偏
差。
（5）.管板连接设计
由之前热力计算部分以确定布管方式选用正方形排布，布管限定
t 189 MPa
焊接接头系数取 0.85
8
0.5 400
0.623mm
2 189 0.85 0.5 0.5
又封头厚度因与筒体厚度相同以减少焊接所产生的应力，最终取封
头厚度为 8mm
2. 管箱短节设计：
管箱深
（1）管箱短节厚度设计：
度 300mm
管箱短节厚度与筒体厚度相同， 8mm
11
由 NB/T47020—47027-2012 查得长颈对焊法兰如下图所示： 其中：
D=565m m
L=26mm 螺栓 M24 C=26mm
（2）由上述数据可得 （3）预紧状态下的法兰力矩按下式计算：
12
（4）由机械设计手册查得 M20 的小径为 由此可得实际使用的螺栓总面积
（5）操作状态的法兰力矩计算： 作用于法兰内径截面上内压引起的轴向力 由下式计算：
，允许正偏差为，负偏差为 0，
即管孔为
（4） 折流板的固定
拉杆直
折流板的固定一般采用拉杆与定距管等原件与管板固定，其固 径
定形式由一下几种：
12mm
a. 采用全焊接法，拉杆一段插入管板并与管板固定，
拉杆长
每块折流板与拉杆焊接固定。
度
b. 拉杆一段用螺纹拧入管板，每块折流板之间用定距
8000mm
垂直地下换热器埋管长度计算中的误差分析
（ ａ ｈ ｎ ｉｅｓｔ ｆＳ ｉｎ ｅａ ｄＴｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｈｕ ｚ ｏ ｇ Ｕｎｖ ｒｉｙｏ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ）
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ Ｔｈ ｒ ｒ ｎ ｎｆｕ ｎｃｎ ａ ｔ ｓｉ ｈ ｅ ｇ ｈ ｄ ｔ ｒ ｉ ｔｏ ｆｖ ｒｉａ ｏ ｎｄ ｅ ｅ ａ ｅｍａ ｙ ｉ ｌ ｅ ｉ ｇ ｆ ｃｏｒ ｎ ｔ ｅ ｌｎ ｔ ｅ ｅ ｍ ｎａ ｉｎ ｏ ｅ ｔｃ ｌ ｇｒ ｕ
Ｅｒ ｏ ｎ ｌ ｓ ｓ ｏ ｈ ｅ ｇ ｈ ｃ ｌ ｕ ａ ｉ ｎ ｆ ｒ ｒ ｒ ａ ａ ｙ ｉ ｆｔ ｅ ｌ ｎ ｔ ａ ｃ ｌ ｔｏ ｏ ｖ ｒｉａ ｒ ｕ ｅ ｔｅ ｃ ａ ｇ ｒ ｅ ｔｃ ｌｇ ｏ ｎｄ ｈ ａ ｘ ｈ ｎ ｅ ｓ
Ｈ ｕ Ｚｈｉ ｏ Ｙ ｕ ｎ Ｘｕｄ ｎ ｇａ ａ ｏｇ
（ 中科 技 大学 ） 华
摘 要 在 垂 直地 下 换 热 器 的埋 管 长 度 计 算 中 ， 在 着 很 多 导 致 误 差 的 参 数 。本 文 利 用 一 种 误 差 分 析 方 存
法 ， 过 一 个 实 例计 算 过 程 ， 析 在 地 源 热 泵 的埋 管 长 度 计 算 中各 个 误 差 参 数 对 计 算 结 果 的 定 量 影 响 ， 通 分 最 后 列 出 各个 误 差 参 数 的重 要 级 别 ， 为工 程 设 计 提 供 一 定 参 考 。 关 键 词 垂 直地 下 换 热 器 管 长 计 算 误 差 分 析 吸 热 ／ 热 灵 敏 系 数 释
ｃ ｌ ｔ ｈｅ ｅ ｅ ｒ ｒ ，ｐ ｏ ｄ ｓ ａ ｘ ｍ ｐ ｅ ｃ ｌｕ ａ ｉｎ，ｗｈｉｈ ａ ａｙｚ ｓ ｔ ｅ ｓ ｃｆｃ ｉ ｕ ａ ｅ ｔ ｓ ｒ ｏ ｓ ｒ ｖｉｅ ｎ ｅ ａ ｌ ａｃ ｌ ｔｏ ｃ ｎ ｌ ｅ ｈ ｐｅ ｉｉ ｍｐａ ｔ ｆａｌ ｃ ｓｏ ｌ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓｏ ｈｅ ｌｎ ｈ ｄ ｔ ｒ ｎ ｔ ａ ａ ｔ ｒ ｎ ｔ ｅ ｇｔ ｅ ｅ ｍｉ ａ ｉ ｏｎ，ａ ｄ ｄ ｔ ｒ ｉ ｓ ｔ ｅ ｉ ｆｕ ｎ ｉｇ ｇｒ ｄ ｓ ｏ ｌ ｐ ｒ ｍ ｅ ｎ ｅ ｅ ｍ ｎｅ ｈ ｎ ｌ ｅ ｃｎ ａ ｅ ｆ ａｌ ａ ａ —
热管式通风换热器热回收的实验与研究
热管式通风换热器热回收的实验与研究摘要：针对普通住宅日常通风换气的特点设计出一台小型热虹吸管式通风换热器的样机,并利用热虹吸管换热器对房间通风系统中的冷量(热量)进行热回收实验研究。
通过实验测试了该换热器在不同风量和新、排风温差条件下的热回收效率,以及新、排风的压力损失随风速的变化情况。
实验结果表明,新风的温降(升)随着新、排风温差的增大而增大,随着风量的增大而减小;该样机的最大热回收效率在夏季可达70%,冬季为63%,新、排风的最大阻力损失仅为25Pa,节能效果显著。
随着生活水平的提高,空调在人们生产生活中的应用越来越广泛,然而在享受空调带给我们的舒适环境的同时,却也让我们付出了许多代价。
一方面,越来越多的空调带来的电能消耗让国家能源吃紧,拉闸限电在各大城市频频发生;另一方面,空调所带来的“空调综合症”又严重威胁着人们的身体健康。
为了改善室内空气品质,最普遍的做法就是直接开窗通风换气,但这势必会增加空调负荷和采暖能耗。
现阶段,随着我国加快建设节约型社会的步伐,各项节能措施也相继出台。
关于建筑能耗大户的空调和供热方面的改革势在必行。
如果能将房间通风换气时的余热进行回收并预热新风,则在改善室内空气品质的同时,也能使室内空调负荷和采暖能耗大大地降低。
在众多热回收方式中,由高效传热元件热管组成的热管换热器因其具有结构简单、耗材少、新排风之间无交叉污染、换热效率高、压力损失小以及动力消耗少等优点,正得到越来越广泛的应用[1]。
但目前利用热管换热器直接在普通建筑进行通风换气和热回收的应用性研究[2-3]相对较少,缺少较为真实全面的实验数据。
如果能利用热管的优点,将其应用在普通住宅通风换气时的余热回收,将能克服和改善现有的新风换气机普遍存在的换热系数不高、辅助动力过大、配套设施过多、成本过高等问题。
鉴于市场上还未有此类成型产品,本研究根据实际情况加工出一台适合于进行普通房间热回收的样机,通过实验测试其在不同的风量和室内外温差条件下的热回收效果。
热管换热器的设计计算
M1 、 M2 — — — 分别为热流体和冷流体的质量流
单管传输功率 (kW)
<1 <3 <7
管径 d o ( 外径) (mm)
16～25 25～32 32～60
量 ,kg/ h 。 在计算时 , 需先确定 L 经 , 再根据传热原理求 K1 、 K2 。为此 , 可先估计 K1 、 K2 值 , 估算出 L 经 , 再进 行精确的传热计算 。 K1 与 K2 值可按表 2 估计 。
41
特性等要求 [2 ] 。计算时还应求出热管工作温度 TV , 以保证所选工质在适宜的温度范围内工作 , 如水作 工质时的适宜温度范围为 30 ～ 200 ℃。热管内工作 温度按下式计算 :
T1 + nT2 TV = 1+ n
T0 — — — 翅片根部温度 , K。
η值与翅片的种类和安装形式等多种因素有 关 ,可查阅有关传热书籍得到 。根据实践经验 η , 值 约为 80 %～86 % 。
表1 管径 、 管长与单管传热功率的经验关系
加热段的长度 (mm)
500～1000 1000～2000 2000～3500
对于气 — 气型热管换热器 ,90 %以上的传热热 阻集中在管外放热侧 ,因此上式可简写成
L经 =
α K2 2 ≈ α = K1 1
M1 M2
- 0 . 538
( 5)
α 式中 :α — — 分别为热端和冷端的管外给热系数 1、 2 —
1. 5. 2 翅化比的计算
( 7)
在计算传热系数时 , 常以光管面积为基准来计 算 ,因此翅化比定义为翅化后热管的外表面积与光 管外表面积之比 ,用 β表示 ,即 β=
热管换热器及设计计算
螺旋板式换热器设计计算
• 设计条件 热流体5.2t/h 进口温度170℃ 出口温度100℃ 冷流体4.9t/h 进口温度70℃ 出口温度135℃ 热流体速度0.8m/s 冷流体速度1.5m/s 螺旋板式换热器板宽0.3m • 设计结果 2 8 .4 m 换热面积 螺旋通道长度14m
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主要设计步骤
• 计算传热量、空气流出口温度和对数平均总传热系数 • 求加热侧总传热面积、热管换热器根数 • 求换热器纵深方向排数 • 求流体通过热管换热器的压力降
设计计算结果
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2 18 . 5W /( m C ) 总传热系数 加热侧总传热面积 91 . 7 m 2 热管根数 95根 热侧压降 511Pa 冷侧压降 290Pa 经济性核算 设备初投资 2.9万元 设备电耗 1.5KW 全年操作费用6300元 每年节约油耗140.77t/ 年 年节约费用16.1万 成本回收期两个月
• 常规设计计算法与常规间壁式换热器相似 将热管群看成是一块热阻很小的“间 壁”，热流体通过“间壁”的一侧不断冷却， 冷流体通过“间壁”的另一侧不断被加热。
主要原始数据
• 排烟烟气流量4507m3/h 温度240-260℃ • 预热空气流量3800m3/h 进口温度20℃ 出口温度160-170℃ • 热管工质-水 管壳材料-20号锅炉无缝钢管 • 翅片材料-低碳钢 焊接方式-高频焊接 • 光管外径0.032m 热管内径0.027m • 热管全长2m 翅片高度0.015m
热管换热器应用
• 石油化工中的余热回收
热管的换热原理及其换热计算
热管的换热原理及其换热计算热管的换热原理及其换热计算一热管简介热管是近几十年发展起来的一种具有高导热性能的传热元件，热管最早应用于航天领域，时至今日，已经从航天、航天器中的均温和控温扩展到了工业技术的各个领域，石油、化工、能源、动力、冶金、电子、机械及医疗等各个部门都逐渐应用了热管技术。
热管一般由管壳、起毛细管作用的通道、以及传递热能的工质构成，热管自身形成一个高真空封闭系统，沿轴向可将热管分为三段，即蒸发段、冷凝段和绝热段。
其结构如图所示：热管的工作原理是：外部热源的热量，通过蒸发段的管壁和浸满工质的吸液芯的导热使液体工质的温度上升；液体温度上升，液面蒸发，直至达到饱和蒸气压，此时热量以潜热的方式传给蒸气。
蒸发段的饱和蒸汽压随着液体温度上升而升高。
在压差的作用下，蒸气通过蒸气通道流向低压且温度也较低的冷凝段，并在冷凝段的气液界面上冷凝，放出潜热。
放出的热量从气液界面通过充满工质的吸液芯和管壁的导热，传给热管外冷源。
冷凝的液体通过吸液芯回流到蒸发段，完成一个循环。
如此往复，不断地将热量从蒸发段传至冷凝段。
绝热段的作用除了为流体提供通道外，还起着把蒸气段和冷凝段隔开的作用，并使管内工质不与外界进行热量传递。
在热管真空度达到要求的情况下，热管的传热能力主要取决于热管吸液芯的设计。
根据热管的不同应用场合，我公司设计有多种不同的热管吸液芯，包括：轴向槽道吸液芯、丝网吸液芯和烧结芯等。
基于热管技术的相变传热原理、热管结构的合理设计以及专业可靠的品质保证，多年实践证明，我公司生产的热管及热管组件正逐渐迈向越来越广阔的市场。
(1) 产品展示(2) 产品参数说明项目技术参数热管长度> 100mm主体材料铜管毛细结构槽沟/烧结芯/丝网管工作介质冷媒设计工作温度30~200℃设计使用倾角> 5°传热功率50~1000w (根据实际产品规格型号)热阻系数< 0.08℃/W (参考值)传热功率测试原理测试总体要求1）加热功率有功率调节仪控制输入；2）热管保持与水平台面α角度(根据具体应用定)；3）管壁上监测点的温度变化在5min 内小于0.5℃认为传热达到稳定状态，记录此时传热功率为最大传热功率。
热管换热器计算
热管换热器计算热管换热器计算可用热平衡方程式进行计算，对于常温下使用的通风系统中的热管换热器的换热后温度，回收的冷热量也可用下列公式计算，由于公式采用的是显热计算，但实际热回收过程也发生潜热回收，因此计算值较实测值偏小，其发生的潜热回收可作为余量或保险系数考虑。
热管换热器的计算：1. 热管换热器的效率定义/t1- t3(1-1)式t1、t2——新风的进、出口温度（℃）t3——排风的入口温度（℃）2.热管换热器的设计计算一般已知热管换热器的新风和排风的入口温度t1和 t3，取新风量Lx与排风量L P 相等。
即 Lx= LP，新风和排风的出口温度按下列公式计算：t2=t1－η(t1－t3) (1-2)t4=t3＋η(t1－t3) (1-3)t4——排风出口温度（℃）回收的热量Q (kW), 负值时为冷量：Q(kW)= Lx ρXCx（t2-t1）/3600 (1-4)式中 Lx——新风量（ m3/h ）ρx——新风的密度（kg/m3）（一般取1.2 kg/m3）C x ——新风的比热容，一般可取1.01kJ/ (kg ·℃ )。
η=t1-t 23.选用热管换热器时，应注意：1）换热器既可以垂直也可以水平安装，可以几个并联，也可以几个串联；当水平安装时，低温侧上倾5℃~7℃。
2）表面风速宜采用1.5 m/s~3.5m/s。
3）当出风温度低于露点温度或热气流的含湿量较大时，应设计冷凝水排除装置。
4）冷却端为湿工况时，加热端的效率η值应增加，即回收的热量增加。
但仍可按上述公式计算（增加的热量作为安全因素）。
需要确定冷却端（热气流）的终参数时，可按下式确定处理后的焓值，并按处理后的相对湿度为90%左右考虑。
h 2=h1－36Q/ L×ρ(1-5)式中 h1, h2——热气流处理前、后的焓值（kJ/kg）;Q ——按冷气流计算出的回收热量（W）; L ——热气流的风量（m3/h ）；ρ——热气流的密度（kg/m3）。
换热器热力学平均温差计算方法
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载换热器热力学平均温差计算方法地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容换热器热力学平均温差计算方法1·引言换热器是工业领域中应用十分广泛的热量交换设备，在换热器的热工计算中，常常利用传热方程和传热系数方程联立求解传热量、传热面积、分离换热系数和污垢热阻等参数[1，2]。
温差计算经常采用对数平均温差法(LMTD)和效能-传热单元数法(ε-NTU)，二者原理相同。
不过，使用LMTD方法需要满足一定的前提条件；如果不满足这些条件，可能会导致计算误差。
刘凤珍对低温工况下结霜翅片管换热器热质传递进行分析，从能量角度出发，由换热器的对数平均温差引出对数平均焓差，改进了传统的基于对数平均温差的结霜翅片管换热器传热、传质模型[3]。
Shao和Granryd通过实验和理论分析认为，由于R32/R134a混合物温度和焓值为非线性关系，采用LMTD法会造成计算误差；当混合物的组分不同时，所计算的换热系数可能偏大，也可能偏小[4]，他们认为，采用壁温法可使计算结果更精确。
王丰利用回热度对燃气轮机内流体的对数平均温差和换热面积进行计算[5]。
Ziegler定义了温度梯度、驱动平均温差、热力学平均温差，认为判定换热效率用热力学平均温差，用对数平均温差判定传热成本的投入，而算术平均温差最易计算；当温度梯度足够大时，对数平均温差、算术平均温差和热力学平均温差几乎相等[6]。
孙中宁、孙桂初等也对传热温差的计算方法进行了分析，通过对各种计算方法之间的误差进行比较，指出了LMTD法的局限性和应用时需要注意的问题[7，8]。
Ram在对LMTD法进行分析的基础上，提出了一种LMTDnew的对数平均温差近似算法，减小了计算误差[9]。
热管换热器换热量设计误差估算
热管换热器换热量设计误差估算
佚名
【期刊名称】《低温工程》
【年(卷),期】2000(000)006
【摘要】换热器性能的设计指标与实际值偏差的大小，是用户和制造厂家共同关心的问题。
目前对这种偏差的估算方法及估算值指标尚未形成共识，因此时有争议发生。
本文提出了热管换热器换热量设计误差的估算方法，并以锅炉烟气余热回收装置中的重力热管换热器为例，运用误差理论进行分析计算，找出了产生换热量设计偏差的5个误差源，并给出了计算结果。
【总页数】5页(P47-51)
【正文语种】中文
【中图分类】TB6
【相关文献】
1.表面式换热器实验台水侧换热量测试误差分析 [J], 张吉礼;陈永攀;李丰丰;高甫生
2.喷水室换热量的测定计算与误差分析 [J], 刘成毅;唐木兵;刘勇
3.应用GPD模型估算设计冰厚误差影响分析 [J], 黄帅;谭绒
4.斜井贯通控制测量设计与误差估算 [J], 李芸
5.绿色生态高层建筑室内对流换热量估算仿真 [J], 杨娜;戴振宇
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热管换热器的设计计算
热管换热器的设计计算
热管换热器的设计计算，需要考虑以下几个方面：
1. 传热原理：热管换热器的传热原理主要有对流传热、辐射传热和对流辐射传热三种。
根据实际情况，确定换热器采用哪种传热原理，以及换热器的结构参数，如管径、管材、管长等。
2. 换热量计算：根据传热原理，确定热管换热器的换热量，即热管换热器的传热系数。
3. 换热器结构设计：根据换热量，计算出热管换热器的结构参数，如管径、管材、管长、管程数等，以及换热器的外形尺寸等。
4. 换热器效率计算：根据换热器的结构参数，计算出换热器的效率，以及换热器的换热量、换热效率等参数。
5. 换热器安装：根据换热器的尺寸及位置，确定换热器的安装方式，以及换热器的支撑及固定方式。