盘管换热器相关计算
![盘管换热器相关计算](https://img.360docs.net/imgb2/1ksuit57lw3ig0eiqn516jjwfvm66eny-21.webp)
- 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)。
、铜盘管换热器相关计算
条件:600kg水6小时升温30 C 单位时间内换热器的放热量为q
q=GC △ T=600*4.2*10A3*30/(6*3600)= 3500 w
盘管内流速1m/s,管内径为 0.007m, 0.01m ,
盘管内水换热情况:
湍流范围:Re=10A4~1.2*10A5
物性参数:
40 C饱和水参数。
黏度一653.3*10A-6 运动黏度一0.659 *10八-6 普朗特数一4.31 导热系数—63.5*1QA2 w/(m. C)
求解过程:
盘管内平均水温 40 C为定性温度时
换热铜管的外径,分别取 d1=0.014m d2=0.02m
努谢尔特准则为
NU f ^1.2* 0.023Re f0.8Pr f0.4 = 1.2*0.023*21244.31 0.84.310.4=143.4 (d1)
NU f ^1.2* 0.023Re f0.8Pr f0.4 = 1.2*0.023*30349.01 0.84.310.4=190.7 (d2) 管内对流换热系数为
, Nu f%
h j f__L=143.4*0.635/0.014=6503.39 (d1)
l
u Nu f 如
h j f--- =190.7*0.635/0.02=6055.63 (d2)
管外对流换热系数
格拉晓夫数准则为(A t=10)
Gr n g::td3/ 2 =9.8*3.86*10A-4*10*.016 3/(0.659*10A-6) 2=356781.6 (d1)
Gr :td3/ 2 =9.8*3.86*10A-4*10*.022 其中 g=9.8 N/kg
:为水的膨胀系数为 386*10A-6 1/K 3 2
/(0.659*10A-6) =927492.9 (d2)
A=1.65
自然对流换热均为层流换热 Nu w =0.525
Nu w = 0.525
其中Pr 普朗特数为4.31 对流换热系数为
(层流范
围:
0.25
Pr
0.25
Pr J
Gr=10A 4~5.76*10A
8 )
0 25
=0.525(356781.6*4.31) ' =18.48755 =0.525(927492.9*4.31) °.25
=23.47504
=18.48755*0.635/0.014=838.5422 =23.47504*0.635/0.014=677.5749 (di)
(d2)
(d1)
(d2)
其中■为 0.635w/(m. C )
.传热系数U
1 1 1
6
-- = --- + ---
-=1/6503.39+1/838.5422+1/393=0.003891
U h i h o
U=257.0138
(d1)
1 1 1
d
- + -=1/6055.63+1/677.5749+1/393=0.004186
U h i h o
扎
h i —螺旋换热器内表面传热系数 J/ m 2
s -°C h o —螺旋换热器外表面传热系数 J/ m 2
s C
8—螺旋换热器管壁厚
m
3=1m
入—管材的导热系数 J/m s C Q393W/m C k o —分别为管外垢层热阻的倒数(当无垢层热阻时 k o 为1)
J/ m s C 自来水
me /W
k o =0.0002
换热器铜管长度
l
q
=3500/10/257.0138/3.14/0.014=27.1
70:「:d
(d1)
A=1.53
70:二d
=3500/10/238.9191/3.14/0.022=21.2
(d2)
U= 238.9191
(d2)
、集热面积的相关计算(间接系统)
条件:加热600kg水,初始水温10C,集热平面太阳辐照量17MJ/怦以上,温升30C,
A2 卜^^ [=9.5” 式中
A IN —间接系统集热器总面积,怦
F R U L —集热器总热损系数, W/ (m「C)
对平板集热器,F R U L宜取4〜6 W/(m「C)
对真空管集热器,F R U L宜取1〜2 W/(m「c)取1
U hx —环热器传热系数,W/(m「c)
A hx —换热器换热面积,m
A c—直接系统集热器总面积,m 人。二Qw C w(ten d
J T cd(1 - L)
Q w —日均用水量,kg
C w —水的定压比热容,kJ/ (kg •C)
t end —出水箱内水的设计温度,C
t i —水的初始温度,c
f —太阳保证率,%根据系统的使用期内的太阳辐照、系统经济以用户要求等因素综合考虑后确定,宜为 30%- 80%取1
J T—当地集热采光面上的年平均日太阳辐照量kJ/ m
cd —集热器的年平均集热效率;根均经验值宜为0.25 〜0.5 取 0.6
L —出水箱和管路的热损失率;根据经验取值宜为0.20 〜0.30 取 0.2
结论:
1)换热器入口流速在1 m/s左右
2)保证换热器内的平均温度在40 C左右
3)换热器的入口压力不低于0.2 5MPa