气热交换器设计计算
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《热交换器计算示例》2.6 管壳式热交换器[例2.2] 试对固定管板的管壳式煤油冷却器进行传热计算、结构计算和阻力计算。
在该热交换器中,要求将14 t/h的T-1煤油由140 ℃冷却到40 ℃,冷却水的进、出口水温为30 ℃和40 ℃,煤油的工作表压力为0.1 MPa,水的工作表压力为0.3 MPa。
[解]由已知条件,选用两台〈1-2〉型管壳式热交换器串联工作,水的结垢性强,工作压力也较高,故使其在管程流动,而煤油的温度、压力均不高,且较洁净,在壳程流动也是合适的,计算过程和结果列于表2.11中。
表2.11 例2.2计算表格3.1 螺旋板式热交换器[例3.1] 试设计一台螺旋板式热交换器,将质量流量3 000kg/h的煤油从t′1= 140℃冷却到t″1=40℃。
冷却水入口温度t′2=30 ℃,冷却水量为M2=15 m3/h。
[解]①煤油的热物性参数值煤油平均温度按卡路里温度计算,即t1m=t″1+F c (t′1-t″1)=40+0.3(140-40)=70℃。
查得煤油在70℃时物性参数值:黏度μ1=10.0×10-4kg/(m·s),导热系数λ1=0.14 W/(m·℃),比热c p1=2.22×103J/(kg·℃),密度ρ1=825 kg/m3。
②传热量QQ=M1 c p1 (t′1-t″1)=3 000×2.22×103×(140-40)=666 000×103J/h③冷却水出口温度t″2由Q=M2 c p2 (t″2-t′2),得t″2=QM2c p2+t′2=666 000×10315×994×4.18×103+30=40.6℃④冷却水的热物性参数值冷却水的平均温度t2m=t′2+t″22=35.3℃,冷却水在该温度下的热物性参数值为:黏度μ2=7.22×10-4kg/(m·s),导热系数λ2=0.627 W/(m·℃),比热c p2=4.18×103J/(kg·℃),密度ρ2=994 kg/m3。
换热器热量计算范文换热器(也称热交换器)是一种用于传递热量的设备,广泛应用于工业领域,例如电厂、石化厂、制药厂等。
在热量计算中,准确地估算换热器的换热量是非常重要的。
本文将探讨换热器热量计算的基本原理、常见类型以及计算方法。
换热器热量计算的基本原理是根据热传导的基本规律,即热量会从高温区域传递到低温区域。
通过控制流体在换热器内的流动,我们可以有效地将热量从热源传递给冷源。
换热器的热量传递主要依靠传感器和换热介质的流量、温度以及热传导系数等参数的测量。
换热器的类型可以分为两大类:直接换热和间接换热。
直接换热是指热量直接传递给流体,例如将蒸汽直接传递给水,实现水的加热。
间接换热则是通过换热介质传递热量,例如将燃气燃烧后产生的热量传递给水,实现热水的供应。
在实际的热量计算中,我们需要考虑很多因素,例如换热器的尺寸、材质、设计参数等。
其中,最重要的参数是热传导系数(U值)、传热面积(A值)和温差(ΔT值)。
热传导系数是指换热器材料传导热量的能力,它越大表示材料的导热性能越好。
传热面积是指换热器用于传递热量的表面积,它越大表示换热器能够处理的热量越大。
温差是指热源和冷源之间的温度差异,它越大表示换热能力越强。
根据这些参数,我们可以利用传热方程来计算换热器的热量。
传热方程的一般形式为Q=U*A*ΔT,其中Q表示换热器的热量,U表示热传导系数,A表示传热面积,ΔT表示温差。
实际的换热器热量计算需要考虑更多的因素,例如流体的物性参数、换热器的工作条件等。
在计算过程中,我们需要采集流体的温度、流量等实时数据,并根据热传导方程进行计算。
常见的方法包括传感器测量法、平均温度差法、传热系数法等。
传感器测量法是通过安装温度传感器和流量计等仪器,实时监测流体的温度和流量,从而计算换热器的热量。
这种方法精度较高,但对仪器的要求也较高。
平均温度差法是通过计算热源和冷源之间的平均温度差来估算换热器的热量。
这种方法简单易用,但精度相对较低。
热交换器的选型和设计指南三2010-01-26 20:15:11 来源:热泵热水器技术网浏览:136次11管壳式换热器的设计要点换热器的设计过程包括计算换热面积和选型两个方面。
有关换热器的选型问题,前面已经讲过了,下面主要介绍管壳式换热器的设计要点及如何分析计算结果、调整计算,而设计出满足工艺需要的、传热效率高的换热器。
11.1设计计算的基本模型及换热器的性能参数换热器的性能主要是通过下列公式来描述的。
a.冷、热两流体间热量平衡Qreq=(WCpΔT)hot=(WCpΔT)coldW--流体质量流量Cp--流体的比热hot--热流体cold--冷流体ΔT--进出口温度差b.传热率方程Qact=(A)(ΔTm)(1/ΣR)ΣR=(1/hi)o+(1/ho)o+(Rf)o+(Rw)oΣR--总热阻A--传热面hi、ho--分别为两流体的传热膜系数Rf--两流体的污垢热阻Rw--金属壁面热阻ΔTm--平均温度差O--通常换热计算以换热管外表面为基准c.传热率的估算Qact≥Qreqd.对压力降的限制条件(ΔPi)act≤(ΔPi)allow(ΔPo)act≤(ΔPo)allowΔP--压力降下标i表示管内下标o表示管外11.2换热器的计算类型换热器的计算类型常分为设计计算和校核计算两大类。
换热器计算一般需要三大类数据:结构数据、工艺数据和物性数据,其中结构数据的选择在换热器中最为重要。
在管壳式换热器的设计中包含有一系列的选择问题,如壳体型式、管程数、管子类型、管长、管子排列、折流板型式、冷热流体流动通道方式等方面的选择。
工艺数据包括冷、热流体的流量、进出口温度、进口压力、允许压降及污垢系数等。
物性数据包括冷、热流体在进出口温度下的密度、比热容、粘度、导热系数、表面张力。
a.设计计算 Design设计计算就是通过给定的工艺条件,来确定一台未知换热器的结构参数,并使其结构最优、尺寸最小。
对设计计算应先确定下列基本的几何参数:--管长--管间距--流向角--换热管外径及管壁厚b.校核计算 Rating校核计算就是评估一台已知换热器的传热性能,即通过校核设备的几何尺寸来看其是否能满足传热要求。