翅片套铜管式换热器换热面积自动计算
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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。
机房空调换热器设计计算
已知条件:
冷却媒介为纯水,冷却对象为湿空气。
换热器为套片式管翅式换热器,铜管选为内螺纹铜管,翅片选为平片开窗片。
设计换热能力Q=40kw ,管程水进口t 1=12℃,管程水出口t 2=17℃;
壳程进口空气t 3=23℃,湿度φ=50%,风量H=12000m 3/h=3.33m 3/s 。
换热形式为交叉换热。
箱体尺寸,长2000mm ,宽600mm ,深300mm 。
纯水的c=4.2×103J/(kg.K )
试计算换热面积、换热器形式等。
计算步骤:
管程换热温差为△t=t 2-t 1=5℃;
根据公式Q=mc △t 得m 水=)
12(t t c Q =1.9kg/s ; 查得
通过查得壳程进口比焓值h 1=45.476kj/kg 。
比容c=0.825m 3/kg
则壳程空气质量流量为m 空=C
H =3.3/0.825=4.04kg/s ; 根据公式Q=m (h1-h2)得h 2=h 1-空
m Q =45.476-40/4.04=45.476-9.9=35.576kj/kg 假定出口干球为t 2=19℃,则通过出口焓值查的出口状态参数如下:
出口相对湿度47.1%,干球19℃
则对数平均换热温差△t /=。
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:
注:
1w=1J/s=3.6kj/h=0.86kcal/h
1kcal=4.18kj
2、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)
(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)。
无锡铜翅片换热器参数
无锡铜翅片换热器的参数包括:
1. 传热面积:指换热器内部的有效传热面积,一般以平方米(m2)为单位。
2. 翅片间距:翅片换热器上相邻翅片之间的距离,一般以毫米(mm)为单位。
3. 翅片厚度:指翅片的厚度,一般以毫米(mm)为单位。
4. 翅片高度:指翅片的高度,一般以毫米(mm)为单位。
5. 翅片材料:一般采用铜或铝作为翅片的材料,根据具体的应用场景选择不同的材料。
6. 换热介质流速:指在换热器内部的介质流速,一般以米/秒(m/s)为单位。
7. 温度差:指在换热器两侧介质的温度差,一般以摄氏度(℃)为单位。
8. 翅片数量:指换热器上翅片的数量,根据具体的应用需求选择适当的数量。
9. 翅片表面积密度:指单位体积内的翅片表面积,一般以平方米/立方米(m2/m3)为单位。
10. 翅片换热系数:指翅片换热器的换热效率,也称为传导热阻,一般以瓦/平方米-摄氏度(W/m2-℃)为单位。
换热器热量及面积计算一、热量计算1、一般式Q=Q c=Q hQ=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,℃。
3、有相变化a.冷凝液在饱和温度下离开换热器,Q=W h r = W c c p,c(t2-t1)式中:W h为饱和蒸汽(即热流体)冷凝速率(即质量流量)(kg/s)r为饱和蒸汽的冷凝潜热(J/kg)b.冷凝液的温度低于饱和温度,则热流体释放热量为潜热加显热Q=W h[r+c p,h(T s-T w)] = W c c p,c(t2-t1)式中:c p,h为冷凝液的比热容(J/(kg/℃));T s为饱和液体的温度(℃)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:注:1 w = 1 J/s = 3.6 kj/h = 0.86 kcal/h1 kcal = 4.18 kj2、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)对数平均温差,两种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。
( 恒温传热时△t=T-t,例如:饱和蒸汽和沸腾液体间的传热。
) 对数平均温差因为在冷凝器板换一系列的换热器中温度是变化的为了我们更好的选型计算所以出来一个相对准确的数值,当△T1/△T2>1.7时用公式:△Tm=(△T1-△T2)/㏑(△T1/△T2).如果△T1/△T2≤1.7时,△Tm=(△T1+△T2)/2二种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。