太阳能热水系统换热器面积计算
一、换热器换热面积F 的计算：
j
r t Δε×××=
K Q C F Z
式中：F ——换热面积（㎡）；
Z Q ——集热系统换热量（W ）
； K ——传热系数，根据换热器厂家技术参数确定 ε——结垢影响系数，0.6~0.8，
r C ——集热系统热损失系数，1.1~1.2，
j t ?——计算温度差，宜取5~10℃，集热性能好，温差取高值，否
则取低值。
假设，集热系统换热量为50757.14 W ，传热系数为5000，结垢影响系数取0.7，集热系统热损失系数取 1.2，计算温度差取8℃，经计算换热面积 2.175㎡。
集热系统换热量Z Q 的计算
Y
L Z S C Q ???????=
36001000
t -t ρq f k e r rd t ）（
式中：Z Q ——集热系统换热量（W ）；
t k ——太阳辐照度时变系数，一般取1.5~1.8，取高限对太阳能利
用率有利；
f ——太阳能保证率，按照太阳能实际保证率计算； rd q ——日均用水量，k
g ；
C ——工质的定压比热容，4.18KJ/（㎏·℃）
； r ρ——工质密度1（kg/L ）
； e t ——贮水箱内水的设计温度，℃；
L t —— 水的初始温度，℃；
Y S ——年平均日日照小时数，h 。
假设，太阳辐照度时变系数取 1.7，太阳能保证率取60％，日均用水量为
10吨，工质的定压比热容为4.18KJ/（㎏·℃），工质（水）密度为1（kg/L ），贮水箱内水的设计温度为45℃，水的初始温度为15℃，年平均日日照小时数为7h/d 的条件下，经计算集热系统换热量Z Q =50757.14 W 。
传热计算题 1.在一内径为0.25cm的管轴心位置上，穿一直径为 0.005cm的细导线，用以测定气体的导热系数。当导线以0.5A 的电流时，产生的电压降为0.12V/cm，测得导线温度为167℃，空心管内壁温度为150℃。 试求充入管内的气体的导热系数 试分析仪器精度以外造成结果误差的客观原因。 2．有两个铜质薄球壳，内球壳外径为0。015m，外球壳内径为 0.1m，两球壳间装入一种其导热系数待测的粉粒料。内球用电加热，输入功率为 50w，热量稳定地传向外球，然后散发到周围大气中。两球壁上都装有热电偶，侧得内球壳的平均温度为120℃，外求壳的平均温度为50℃，周围大气环境温度为20℃；设粉粒料与球壁贴合，试求： （1）待测材料的导热系数 （2）外球壁对周围大气的传热系数 3．有一面积为10cm2带有保护套的热电偶插入一输送空气的长管内，用来测量空气的温度。已知热电偶的温度读数为300℃，输气管的壁温为 200℃，空气对保护套的对流传热系数为60w/m2.k，该保护套的黑度为 0.8，试估算由于辐射造成的气体温度测量误差。并叙述减小测量误差的途径。已知 Stefan-Bohzman常数σ=5.67×10-9w/m2k 。4．用两个结构尺寸相同的列管换热器按并联方式加热某中料液。换热器的管束由32根长 3m 的Ф25×3mm 的钢管组成。壳程为120℃的饱和蒸汽。料液总流量为20m3/h，按相等流量分配到两个换热器中作湍流流动，由 25℃加热到 80℃。蒸汽冷凝对流传热系数为8Kw/m2.℃，管壁及污垢热阻可不记，热损失为零，料液比热为 4.1KJ/kg.℃，密度为 1000kg/m3。试求： （1）管壁对料液的对流传热系数 （2）料液总流量不变，将两个换热器串联，料液加热程度有何变化？ （3）此时蒸汽用量有无变化？若有变化为原来的多少倍？ （两者情况下蒸汽侧对流传热系数和料液物性不变） 5．某厂现有两台单壳程单管程的列管式空气加热器，每台传热面积为A0=20m2（管外面积），均由128根Ф25×2.5mm的钢管组成。壳程为 170℃的饱和水蒸汽冷凝（冷凝潜热为r=2054KJ/kg），凝液不过冷。空气走管程，其入口温度t1=30℃，流量为4500kg/h 假定空气的物性参数不随温度、压力变化，可视为常数，分别为C P=1.005KJ/Kg.K，ρ=1.06Kg/m3，μ=20.1×10-3cp ,λ=0.029w/m.k。热损失可略，管内湍流时空气的对流给热系数可用下式计算： N u=0.02R e0.8。 （1）若两台换热器并联使用，通过两台换热器的空气流量均等，试求空气的出口温度t2(℃)及水蒸汽的总冷凝量 m1(kg/h) （2）若两台改为串联使用，试求此时空气的出口温度t2(℃)及水蒸汽的总冷凝量m1(kg/h)。 （3）试比较并联及串联时传热效率的大小，并求两种方式下总传热能力的比值 Q串/ Q并。 6．现有两台单壳程单管程的传热面积均为20m2的列管式空气加热器，每台加热器均由64根Ф57×3.5mm钢管组成，壳程为170℃的饱和水蒸汽，空气入口温度为30℃，流量为 2.5kg/s ，以湍流方式通过管内。 （1）若两台换热器并联使用，通过两台换热器的空气流量均等，此时空气的对流传热系数为38w/m2℃，求空气的出口温度t2(℃)
上海化工机械二厂 板式换热器计算程序V6.0使用说明 一、概述 1、板式换热器是一种高效紧凑型热交换设备。它具有传热效率高，阻力损失小，结构紧凑，拆装方便，操作灵活等优点。目前广泛应用于冶金、机械、电力、石油、化工、制药、纺织、造纸、食品、城镇小区集中供热等各个行业和领域。 2、在以往工程设计中，板式换热器设计计算均采用手算，方法有以下两种： ⑴简易算法：假定理论传热系数，求出换热面积，选定厂家及换热器型号，计算板间流速，通过厂家样本提供的传热特性曲线及流阻特性曲线，查出实际传热系数及流阻，经过反复校核得出满足工艺条件的结果，最终确定换热器型号及换热面积大小。这种算法的优点是计算简单，步骤少，时间短；缺点是结果不准确。造成结果不准确的原因主要是样本所提供的传热特性曲线及流阻特性曲线是一定工况条件下的曲线，而设计工况可能与之不符。 ⑵标准算法：选定厂家，根据角孔流速确定换热器型号，从手册查出在设计工况下冷、热介质的各种物理参数，根据厂家样本提供的传热经验公式及流阻经验公式进行热工计算，求出传热系数及流阻，经过反复校核得出满足工艺条件的结果，最终确定换热器型号及换热面积大小。这种算法的优点是计算结果准确；缺点是计算复杂，步骤多，时间长。 3、利用计算机进行板式换热器设计计算，充分发挥了计算机运算速度快的特长，一个计算在微机上几秒钟内就能完成，且结果的准确性是手算难以达到的。另一个主要特点是程序中存贮了计算所需的不同水温时水的各种物理参数及板式换热器定型设备的所有参数，设计人员在计算机上进行计算时只需输入工艺条件（如水量、水温、流阻等）就能马上得出计算结果，这为设计人员提供了极大的方便。计算人员还可以输入不同的工艺条件（如水量、水温相同，流阻不同等）得出不同的计算结果，或更换换热器型号以得出不同的计算结果，通过对结果的比较、优化，最终选定既经济合理又性能可靠的板式换热器。 二、编制依据 《板式换热器的设计计算》张治川著； 《热交换器设计手册》〔日〕尾花英朗著； 《换热器》邱树林、钱滨江著； 《换热设备的污垢与对策》杨善让、徐志明著； 《换热器设计手册》钱颂文主编； 三、应用范围 程序仅用于计算上海化工机械二厂生产的板式换热器。 四、使用方法 1、打开显示器、打印机、计算机主机电源开关，操作系统应为WIN98或更高版本，文字处理采用OFFICE97或更高版本，打印纸选择A4 2、将带有板式换热器计算程序的安装盘插入光盘驱动器，执行安装命令SETUP.EXE，按屏幕提示进行。若复制文件发生访问冲突时，选择“忽略”，直至安装完毕。 3、单击“开始”按钮，执行“程序”菜单中的“板式换热器计算程序”，开始运算。整个运算过程全部采用人机对话，操作者只需按照屏幕的提示进行操作即可得到满意的计算结果。
低压给水加热器设计计算说明书
目录 符号表 (3) 设计任务书 (4) 设计计算过程 (4) 参考文献 (7)
符号表 A——传热面积（m2） ——流量（kg/h） q m L——长度（m） ν——比体积（m3/kg） h——焓（J/kg） K——传热系数[W/（m2? C）] n——传热管数量 Q——换热量 Re——雷诺数 Pr——普朗特数 R——热阻(m2? C/W） t——温度（ C） λ——热导率[W/（m? C）] α——表面传热系数[W/（m2? C）] μ——动力粘度（Pa?s） ρ——密度（kg/m3） ——传热管外径（m） d r ——传热管内经（m） d i D——直径（mm） ——流速（m/s） c t s——管心距（mm） u——汽化潜热kJ/kg F——安全系数 ξ——局部阻力系数
设计任务书 1. 管侧技术参数： 给水流量：q 6 m =80t/h 给水进口温度：t 6 =100 C 给水出口温度: t 9 =120 C 管侧压力：0.5MPa 2.壳侧技术参数 蒸汽压力：0.2MPa 蒸汽入口温度：t 1 =130 C 疏水出口温度：t 5 =120.24 C 3. 设计一台低压给水加热器 设计计算过程 1.由《工程热力学》（第四版，严家騄编著）附表8查得在0.5MPa，100 C状态下水的焓值 h 6=419.36kJ/kg，120 C时水的焓值h 9 =503.97kJ/kg 换热量Q Q=q 6 m （h 9 -h 6 ）=1880.2kJ/s 2. 查GB 151-1999先取锡黄铜铜管管外径d r =19mm，壁厚s=2mm，则d i =d r -2s=15mm 查《轻工化工设备及设计》70页，管程中流速范围是0.5-3.0m/s，选取流速c t =0.95m/s 查《工程热力学》附表7得管侧水的平均比体积 w =0.00105165m3/kg 管子根数n
板式换热器的计算方法 板式换热器的计算是一个比较复杂的过程，目前比较流行的方法是对数平均温差法和NTU 法。在计算机没有普及的时候，各个厂家大多采用计算参数近似估算和流速-总传热系数曲线 估算方法。目前，越来越多的厂家采用计算机计算，这样，板式换热器的工艺计算变得快捷、 方便、准确。以下简要说明无相变时板式换热器的一般计算方法，该方法是以传热和压降准 则关联式为基础的设计计算方法。 以下五个参数在板式换热器的选型计算中是必须的： 总传热量(单位:kW). 一次侧、二次侧的进出口温度 一次侧、二次侧的允许压力降 最高工作温度 最大工作压力 如果已知传热介质的流量，比热容以及进出口的温度差，总传热量即可计算得出。 温度 T1 = 热侧进口温度 * A3 F7 y& G7 S+ Q T2 = 热侧出口温度 3 s' _% s5 s. T" D0 q4 b t1 = 冷侧进口温度 & L8 ~: |; B: t2 M2 w$ z t2= 冷侧出口温度 热负荷 热流量衡算式反映两流体在换热过程中温度变化的相互关系，在换热器保温良好，无热损失的情况下，对于稳态传热过程，其热流量衡算关系为：0 B N/ I" A+ m0 z' H9 ~ （热流体放出的热流量）=（冷流体吸收的热流量） 在进行热衡算时，对有、无相变化的传热过程其表达式又有所区别。 （1）无相变化传热过程 式中 Q----冷流体吸收或热流体放出的热流量，W；# Q/ p3 p: I4 ~0 N' I) W mh,mc-----热、冷流体的质量流量，kg/s；+ Z: I9 b- h9 h" r3 P) {/ ^ Cph,Cpc------热、冷流体的比定压热容，kJ/(kg·K)；6 L8 t6 b3 o& m/ n T1,t1 ------热、冷流体的进口温度，K； T2,t2------热、冷流体的出口温度，K。 （2）有相变化传热过程 两物流在换热过程中，其中一侧物流发生相变化，如蒸汽冷凝或液体沸腾，其热流量衡 算式为：& w3 v) j4 I4 R 一侧有相变化1 Y# e$ B6 c& z% C3 W- W* J 两侧物流均发生相变化，如一侧冷凝另一侧沸腾的传热过程 式中
冷凝器换热面积计算方法 (制冷量+压缩机功率)/200~250=冷凝器换热面 例如：（3SS1-1500压缩机）CT=40℃：CE=-25℃ 制冷量12527W+压缩机功率11250W 23777/230=气冷凝器换热面积103m2 水冷凝器换热面积与气冷凝器比例=概算1比18；（103/18）= 6m2 蒸发器的面积根据制冷量（蒸发温度℃×Δt进气温度） 制冷量=温差×重量/时间×比热×安全系数 例如：有一个速冻库1库温-35℃，2冷冻量1ton/H、3时间2/H内，4冷冻物品（鲜鱼）；5环境温度27℃； 6安全系数1.23 计算：62℃×1000/2/H×0.82×1.23=31266kcal/n 可以查压缩机蒸发温度CT=40；CE-40℃；制冷量=31266kcal/h NFB与MC选用 无熔丝开关之选用 考虑:框架容量AF(A)、额定跳脱电流AT(A)、额定电压(V)， 低电压配线建议选用标准 (单一压缩机) AF 取大于AT 一等级之值.(为接点耐电流的程度若开关会热表示AF选太小了) AT(A ) = 电动机额定电流×1 .5 ~2 .5(如保险丝的IC值) (多台压缩机) AT(A )=(最大电动机额定电流×1 .5 ~2 .5)+ 其余电动机额定电流总和 ＩＣ启断容量，能容许故障时的最大短路电流，如果使用ＩＣ：５ｋＡ的断路器，而遇到１０ｋＡ的短路电流，就无法承受，ＩＣ值愈大则断路器内部的消弧室愈大、体积愈大，愈能承受大一点的故障电流，担保用电安全。要搭配电压来表示220V 5KA 电压380V时IC值是2.5KA。
电磁接触器之选用 考虑使用电压、控制电压，連续电流I t h 之大小（亦即接点承受之电流大小），連续电流I th 的估算方式建议为I t h=马达额定电流×1.25/√ 3。 直接启动时，电磁接触器之主接点应选用能启闭其额定电流之10倍。 额定值通常以电流A、马力HP或千瓦KW标示，一般皆以三相220V电压之额定值为准。 电磁接触器依启闭电流为额定电流倍数分为： (1).AC1级：1.5倍以上，电热器或电阻性负载用。 (2).AC2B级：4倍以上，绕线式感应电动机起动用。 (3).AC2级：4倍以上，绕线式感应电动机起动、逆相制动、寸动控制用。 (4).AC3级：闭合10倍以上，启断8倍以上，感应电动机起动用。 (5).AC4级：闭合12倍以上，启断10倍以上，感应电动机起动、逆相制动、寸动控制用。 如士林sp21规格 ◎额定容量CNS AC3级 3相 220~240V→kW/HP/A：5.5/7.5/24 380~440V→kW/HP/A：11/15/21 压缩功率计算 一. 有关压缩机之效率介绍: 1.体积效率(EFF V) :用以表示该压缩机泄漏或阀门间隙所造成排出的气体流量 减少与进入压缩机冷媒因温度升高造成比体积增加之比值 体积效率(EFF V)=压缩机实际流量/压缩机理论流量 体积效率细分可分为二部分 （1）间隙体积效率 ηvc＝V′ / V V′：实际之进排气量 V ：理论之排气量 间隙体积效率一般由厂商提供，当压缩机之压缩比（PH / PL）增大，即高压愈高或低压愈低，则膨胀行程会增长，ηvc减少。 （2）过热体积效率 ηvs＝v / v′
冷凝器换热面积计算方法 （制冷量 +压缩机功率）/200~250=冷凝器换热面 例如：（3SS1-1500压缩机）CT=40℃：CE=-25℃ 制冷量12527W+压缩机功率11250W 23777/230=气冷凝器换热面积103m2 水冷凝器换热面积与气冷凝器比例=概算1 比18；（103/18）= 6m2 蒸发器的面积根据制冷量（蒸发温度℃× Δt 进气温度） 制冷量=温差×重量/时间×比热×安全系数例如：有一个速冻库1 库温-35℃，2冷冻量1ton/H、3时间2/H 内，4 冷冻物品（鲜鱼）；5环境温度27℃；6 安全系数1.23 计算：62℃×1000/2/H×0.82×1.23=31266kcal/n 可以查压缩机蒸发温度CT=40；CE-40℃；制冷量=31266kcal/h NFB 与MC 选用 无熔丝开关之选用 考虑:框架容量AF（A）、额定跳脱电流AT（A）、额定电压（V），低电压配线建议选用标准 （单一压缩机） AF 取大于AT 一等级之值.（为接点耐电流的程度若开关会热表示AF选太小了） AT（A ） =电动机额定电流×1 .5 ~2 .5（如保险丝的IC 值） （多台压缩机） AT（A ）=（最大电动机额定电流×1 .5 ~2 .5）+其余电动机额定电流总和 ＩＣ启断容量，能容许故障时的最大短路电流，如果使用ＩＣ：５ｋＡ的断路器，而遇到１０ｋＡ的短路电流，就无法承受，ＩＣ值愈大则断路器内部
的消弧室愈大、体积愈大，愈能承受大一点的故障电流，担保用电安全。要搭配电压来表示220V 5KA 电压380V时IC值是2.5KA。 电磁接触器之选用 考虑使用电压、控制电压，連续电流I t h 之大小( 亦即接点承受之电流大小)，連续电流I th 的估算方式建议为I t h=马达额定电流×1.25/√ 3。直接启动时，电磁接触器之主接点应选用能启闭其额定电流之10 倍。额定值通常以电流A、马力HP或千瓦KW标示，一般皆以三相220V 电压之额定值为准。 电磁接触器依启闭电流为额 定电流倍数分为： (1).AC1级：1.5 倍以上，电热器或电阻性负载用。 (2).AC2B级：4 倍以上，绕线式感应电动机起动用。 (3).AC2级：4 倍以上，绕线式感应电动机起动、逆相制动、寸动控制用。 (4).AC3级：闭合10 倍以上，启断8 倍以上，感应电动机起动用。 (5).AC4级：闭合12 倍以上，启断10 倍以上，感应电动机起动、逆相制动、寸动控制用。 如士林sp21 规格 ◎额定容量CNS AC3级3 相 220~240V→kW/HP/A：5.5/7.5/24 380~440V→kW/HP/A：11/15/21 压缩功率计算 一. 有关压缩机之效率介绍: 1.体积效率(EFF V): 用以表示该压缩机泄漏或阀门间隙所造成排出的气体 流量减少与进入压缩机冷媒因温度升高造成比体积增加之比值 体积效率(EFF V)=压缩机实际流量/压缩机理论流量体积效率细分可分为二部分 (1)间隙体积效率 η vc＝V′ / V V′：实际之进排气量V ：理论之排气量间隙体积效率一般由厂商提供，当压
换热面积计算 800KW蒸发器、冷凝器换热面积计算一、800KW蒸发器换热面积: A=Q/(K*?t), ?t=,t-t,/ln(t-t/ t-t) 21c1c2 2A:换热面积m(基于工作介质:水、R22); Q:压缩机制冷量KW，为800KW; K:传热系数，采用波纹状螺纹管取3.4 t为进水温度，为12?; 1 t为出水温度，为7? 2 t为蒸发温度= t-(2-4)?，取t=4? c2c 22经计算A=46.23 m，实际A=A*(1.1-1.15)=51.78 m(取1.12) 计计 二、800KW冷凝器换热面积: A=Q*1.2/(K*?t), ?t=(t-t)/ln(t-t/ t-t) 21c1c2 2A:换热面积m(基于工作介质:水、R22); Q:压缩机制冷量KW，为800KW; K:传热系数，采用波纹状螺纹管取3.14 t为进水温度，为30?; 1 t为出水温度，为35? 2 t为冷凝温度= t+5?，取t=40? c2c 22经计算A=42.46 m，实际A=A*(1.1-1.15)=47.5 m(取1.12) 计计 三、无锡约克公司蒸发器换热面积: 无锡约克公司提供给我司一款直径为650mm，制冷量为967KW， 蒸发温度为5.2?干式蒸发器(基于工作介质:水、R134a)的设计参 数为:采用直径为9.52 mm，壁厚0.8 mm波纹状螺纹管，铜管长度为2446mm，数量为1400根。 采用上述计算公式: 22换热面积A=55.88 m，实际A=A(1.1-1.15)=62.59 m(取1.12) 计计
根据GB151-1999管壳式换热器中3.7.1有关换热面积的解释及计算方法，1400根铜管的外表面积就为换热面积A。 2 A=3.14DL*1400=3.14*0.00952*(2.446-0.05*2)*1400=98.18 m 2(大于62.59 m，满足设计要求) 四、铜管数量的计算: 按江苏萃隆铜业有限公司推荐的行业用铜管材料，蒸发器用 ,12.7*0.85(名义壁厚)波纹状螺纹管;冷凝器用,15.88*0.64(名义壁厚)波纹状螺纹管。 经初步设计二容器均采用3米长铜管，根据GB151-1999管壳式换热器每根铜管的换热面积: 2A=3.14*(12.7/1000)*(3-0.5*2)=0.1156 m 蒸发器 2 A=3.14*(15.88/1000)*(3-0.5*2)=0.1446 m冷凝器 (其中0.5为铜管伸入管板内的长度)。 蒸发器所用铜管数量n=A/ A=51.78/0.1156=448根蒸发器 冷凝器所用铜管数量n=A/ A=47.5/0.1446=329根冷凝器 考虑到铜管在折流板中尚有部分换热面积的损失，同时根据GB151-1999管壳式换热器5.6.3中布管要求，方便布管取蒸发器所用铜管数量为454根，冷凝器所用铜管数量为338根。 ---------------------------------------------------------------精品范文 ------------------------------------------------------------- 精品范文 3 / 4 ---------------------------------------------------------------精品范文 ------------------------------------------------------------- 精品范文
板式换热器选型计算
（四）计算换热量 Wq=Qh*γh*Cph*(Th1-Th2)=Qc*γc*Cpc*(Tc2-Tc1) W （五）设备选型 根据样本提供的型号结合流量定型号，主要依据于角孔流速。即：Wl=4*Q/(3600*π*D2) ≤3.5～4.5m/s Wl—角孔流速m/s Q —介质流量m3/h D —角孔直径m （六）定型设备参数（样本提供） 单板换热面积s m2 单通道横截面积 f m2 板片间距l m 平均当量直径de m (d≈2*l) 传热准则方程式Nu=a*Re b*Pr m 压降准则方程式Eu=x*Re y Nu—努塞尔数Eu—欧拉数 a.b.x.y—板形有关参数、指数 Re—雷诺数 Pr—普朗特数 m —指数热介质m=0.3 冷介质m=0.4 （七）拟定板间流速初值Wh 或Wc Wc=Wh*Qc/Qh （纯逆流时） W取0.1～0.4m/s （八）计算雷诺数 Re=W*de/ν W —计算流速m/s de—当量直径m ν—运动粘度m2/s （九）计算努塞尔数 Nu=a*Re b*Pr m
（十）计算放热系数 α=Nu*λ/de α—放热系数W/m2·℃ λ—导热系数W/m·℃ 分别得出αh、αc热冷介质放热系数（十一）计算传热系数 K=1/(1/αh+1/αc+r p+r h+r c) W/m2·℃ r p—板片热阻0.0000459m2·℃/W r h—热介质污垢热阻0.0000172～0.0000258m2·℃/W r c—冷介质污垢热阻0.0000258～0.0000602m2·℃/W （十二）计算理论换热面积 Fm=Wq/(K*△T) （十三）计算换热器单组程流道数 n=Q/(3600*f*W) （圆整为整数） Q—流量m3/h f—单通道横截面积m2 W—板间流速m/s （十四）计算换热器程数 N=(Fm/s+1)/(2*n)N为≥1的整数s—单板换热面积m2 （十五）计算实际换热面积 F=(2*N*n-1)*s （纯逆流） （十六）计算欧拉数 Eu=x*Re y （十七）计算压力损失 △P=Eu*γ*W2*N*10-6 MPa γ—介质重度Kg/m3 W—板间流速m/s N—换热器程数
冷凝器換熱面積計算方法 (製冷量+壓縮機功率)/200~250=冷凝器換熱面 例如：（3SS1-1500壓縮機）CT=40℃：CE=-25℃ 製冷量12527W+壓縮機功率11250W 23777/230=氣冷凝器換熱面積103m2 水冷凝器換熱面積與氣冷凝器比例=概算1比18；（103/18）= 6m2 蒸發器的面積根據製冷量（蒸發溫度℃×Δt進氣溫度） 製冷量=溫差×重量/時間×比熱×安全係數 例如：有一個速凍庫1庫溫-35℃，2冷凍量1ton/H、3時間2/H內，4冷凍物品（鮮魚）；5環境溫度27℃；6安全係數1.23 計算：62℃×1000/2/H×0.82×1.23=31266kcal/n 可以查壓縮機蒸發溫度CT=40；CE-40℃；製冷量=31266kcal/h NFB與MC選用 無熔絲開關之選用 考慮:框架容量AF(A)、額定跳脫電流AT(A)、額定電壓(V)， 低電壓配線建議選用標準 (單一壓縮機) AF 取大於AT 一等級之值.(為接點耐電流的程度若開關會熱表示AF選太小了) AT(A ) = 電動機額定電流×1 .5 ~2 .5(如保險絲的IC值) (多台壓縮機) AT(A )=(最大電動機額定電流×1 .5 ~2 .5)+ 其餘電動機額定電流總和 ＩＣ啟斷容量，能容許故障時的最大短路電流，如果使用ＩＣ：５ｋＡ的斷路器，而遇到１０ｋＡ的短路電流，就無法承受，ＩＣ值愈大則斷路器內部的消弧室愈
大、體積愈大，愈能承受大一點的故障電流，擔保用電安全。要搭配電壓來表示220V 5KA 電壓380V時IC值是2.5KA。 電磁接觸器之選用 考慮使用電壓、控制電壓，連續電流I t h 之大小（亦即接點承受之電流大小），連續電流I th 的估算方式建議為I t h=馬達額定電流×1.25/√3。直接啟動時，電磁接觸器之主接點應選用能啟閉其額定電流之10倍。 額定值通常以電流A、馬力HP或千瓦KW標示，一般皆以三相220V電壓之額定值為準。 電磁接觸器依啟閉電流為 額定電流倍數分為： (1).AC1級：1.5倍以上，電熱器或電阻性負載用。 (2).AC2B級：4倍以上，繞線式感應電動機起動用。 (3).AC2級：4倍以上，繞線式感應電動機起動、逆相制動、寸動控制用。 (4).AC3級：閉合10倍以上，啟斷8倍以上，感應電動機起動用。 (5).AC4級：閉合12倍以上，啟斷10倍以上，感應電動機起動、逆相制動、寸動控制用。 如士林sp21規格 ◎額定容量CNS AC3級3相 220~240V→kW/HP/A：5.5/7.5/24 380~440V→kW/HP/A：11/15/21 壓縮功率計算 一. 有關壓縮機之效率介紹: 1.體積效率(EFF V) :用以表示該壓縮機洩漏或閥門間隙所造成排出的 氣體流量減少與進入壓縮機冷媒因溫度升高造成比體積增加之比值 體積效率(EFF V)=壓縮機實際流量/壓縮機理論流量 體積效率細分可分為二部分 （1）間隙體積效率 ηvc＝V′/ V V′：實際之進排氣量V ：理論之排氣量 間隙體積效率一般由廠商提供，當壓縮機之壓縮比（PH / PL）增大，即高壓愈高或低壓愈低，則膨脹行程會增長，ηvc減少。
一.产品概述: 暖风器是利用蒸汽加热空气的一种新颖热交换设备.该设备采用螺旋翅片管作为传热元件,重量轻,体积少,结构紧凑,传热面积大,使用寿命长.主要应用于电厂锅炉系统,提高了机组热力系统的循环效率.如:空气预热器的空气入口端,冷却制粉系统.也可用作其它行业中利用蒸汽加热空气的相关设备. 二.性能特点: 1.蒸汽加热器是利用汽轮机蒸汽作为热源来加热空气的.其设计是以蒸汽的凝结放热过程为设计基础,就是使用热蒸汽冷凝放热成饱和蒸汽,再冷凝放热成饱水,加热蒸汽对螺旋翅片管外部横掠空气产生稳定的相变放热过程,释放出全部的汽化潜热,将空气加热后凝结成饱和水排出. 2.采用管簇组合式结构,采用钢铝复合螺旋翅片管组成的管排构成换热器单片,单个或数个换热单片并联成组,各组串联后组装成蒸汽加热器,串,并联的换热片采用积木式装配结构,体积小,结构紧凑,便于维修更换. 3.蒸汽加热器由壳体,进汽管联箱,疏水管联箱,管束固定板,螺旋翅片管束,疏水管和疏水热膨胀弯管,定位套管,风道过渡段和风道法兰等部分组成. 4.加热蒸汽首先通过蒸汽入口管导入蒸汽联箱,通过螺旋翅片管冷凝放热后变成饱和水进入疏水联箱,再通过疏水管不断的排放出去. 5.传热元件采用双金属钢铝复合螺旋翅片,基管为钢制管,铝翅片采用模具整体一次轧制成形,与基管连接紧密,接触热阻小,传热系数高. 6.双金属钢铝复合螺旋支片管在较大温度变化范围内保持稳定的低阻值,传热稳定性好,并且对温度突变及震动有良好抗力 7.钢铝复合螺旋翅片管的内部钢管(基管)由外层铝管壁保护不受腐蚀,防腐蚀性能更好. 8.翅片管采用错列布置方式,传热面积大,换热系数高. 9.管排设计布置合理,空气流动均匀,无汌流发生. 10.螺旋翅片管的直径.翅高,翅间距,翅厚,管间距的结构参数和布置形式设计合理,传热效率高,阻力小. 11.设备整体重量轻,结构紧凑,体积小,传热效率高. 12.所有承压部件按国家现行标准设计和制造. 13.蒸汽加热汽出厂前进行水压试验,试验压力为设计压力的1.5倍,确保水压试验时无任何泄漏现象发生. 14.蒸汽加热器设计适合室外布置,可以长期安全运行,整体设计寿命不小于30年. 15.设备的噪声水平符合"工业企业噪声卫生标准"的规定,即距设备外壳1米处的噪声不大于85dB(A).
换热器的传热计算 换热器的传热计算包括两类：一类是设计型计算，即根据工艺提出的条件，确定换热面积；另一类是校核型计算，即对已知换热面积的换热器，核算其传热量、流体的流量或温度。这两种计算均以热量衡算和总传热速率方程为基础。 换热器热负荷Q 值一般由工艺包提供，也可以由所需工艺要求求得。Q=W c p Δt ，若流体有相变，Q=c p r 。 热负荷确定后，可由总传热速率方程（Q=K S Δt ）求得换热面积，最后根据《化工设备标准系列》确定换热器的选型。 其中总传热系数K= 0011 h Rs kd bd d d Rs d h d o m i i i i ++++ （1） 在实际计算中，总传热系数通常采用推荐值，这些推荐值是从实践中积累或通过实验测定获得的，可以从有关手册中查得。在选用这些推荐值时，应注意以下几点： 1. 设计中管程和壳程的流体应与所选的管程和壳程的流体相一致。 2. 设计中流体的性质（粘度等）和状态（流速等）应与所选的流体性质和 状态相一致。 3. 设计中换热器的类型应与所选的换热器的类型相一致。 4. 总传热系数的推荐值一般范围很大，设计时可根据实际情况选取中间的 某一数值。若需降低设备费可选取较大的K 值；若需降低操作费用可取较小的K 值。 5. 为保证较好的换热效果，设计中一般流体采用逆流换热，若采用错流或 折流换热时，可通过安德伍德（Underwood ）和鲍曼（Bowman ）图算法对Δt 进行修正。 虽然这些推荐值给设计带来了很大便利，但是某些情况下，所选K 值与实际值出入很大，为避免盲目烦琐的试差计算，可根据式（1）对K 值估算。 式（1）可分为三部分，对流传热热阻、污垢热阻和管壁导热热阻，其中污垢热阻和管壁导热热阻可查相关手册求得。由此，K 值估算最关键的部分就是对流传热系数h 的估算。
板式换热器换热面积的 计算 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
(1) 求热负荷Q ： Q=G ．ρ．ＣP ．Δt Q —换热量（取冷热流体换热量的平均值），w; Δt —流体进出口温差，K 。 (2) 求冷热流体进出口温度：t 2=t 1+ Q /G ．ρ ．ＣP (3) 冷热流体流量：Ｇ=Q / ρ ．ＣP ．(t2-t1 ) (4) 求平均温度差Δtm Δtm=(T1-t2)-(T2-t1)/In(T1-t2)/(T2-t1)或Δtm=(T １-t2)+(T2-t1)/2 (5) 选择板型 若所有的板型选择完，则进行结果分析。 (6) 由Ｋ值范围，计算板片数范围Ｎmin ，Ｎmax Ｎmin = Q / Kmax ．Δtm ．F P ．β Ｎmax = Q / Kmin ．Δtm ．F P ．β (7) 取板片数N （Ｎmin ≤Ｎ≤Ｎmax ） 若N 已达Ｎmax ，做（5）。 (8) 取N 的流程组合形式，若组合形式取完则做（7）。 (9) 求Re ，Nu Re = W ．de/ ν Nu =a 1．Re a 2．Pr a 3 (10)求a ，K 传热面积Ｆ a = Nu ．λ/ de K= 1 / 1/a h+1/ a c +γc +γc +δ/λ0
(11)由传热面积Ｆ求所需板片数ＮＮ ＮＮ= F/ Fp+ 2 (12)若N＜NN，做（８）。 (13)求压降Δp Eu = a4．Re a5 Δp = Eu ．ρ．W2．ф (14) 若Δp＞Δ 允，做（８）；
冷凝器换热面积计算方法 制冷量+压缩机电机功率/200~250=冷凝器换热面 例如：（3SS1-1500压缩机）CT=40℃：CE=-25℃压缩机制冷量=12527W+压缩机电机功率11250W=23777/230=风冷凝器换热面积103m2 水冷凝器换热面积与风冷凝器比例=概算1比18（103/18）=6m2 蒸发器的面积根据压缩机制冷量（蒸发温度℃×Δt相对湿度的休正系数查表）。 制冷量的计算方法 制冷量=温差×重量/时间×比热×设备维护机构 例如：有一个速冻库 1库温-35℃ 2速冻量1T/H 3时间2/H内 4速冻物质（鲜鱼） 5环境温度27℃ 6设备维护机构保温板 计算：62℃×1000/2/H×0.82×1.23=31266kcal/n 可以查压缩机蒸发温度CT=40CE-40℃制冷量=31266kcal/n 关于R410A和R22翅片管换热器回路数比的探讨晨怡热管(特灵亚洲研发中心上海200001)申广玉2008-6-15 20:10:07 摘要:通过理论计算得出了相同换热量和相同工况下,采用5/16″管径R410A蒸发器(或冷凝器)与采用3/8″管径R22蒸发器(或冷凝器)时回路数的比值,并指出比值是两工质物性差异和盘管的内径及当量摩擦阻力系数差异共同作用的结果。 关键词:R410A;回路数;蒸发器;冷凝器 中图分类号:TQ051 文献标识码: B
1前言 随着人类环保意识的提高,新冷媒技术的发展和应用已成为空调器发展的方向和关注的焦点。目前,国际上一致看好的R22替代物是混合工质R407C和R410A。其中R410A是HFC 32和HFC 125按照50%:50%的质量百分比组成的二元近共沸混合制冷剂,它的温度滑移不超过0.2℃(R407C温度滑移约7℃左右),这给制冷剂的充灌、设备的更换提供了很多方便。另外,由于R410A系统运行的蒸发压力和冷凝压力比R22高60%,所以系统性能对压力损失不敏感,每个回路工质循环流速可以加大,有利于换热器的强化换热,这为提高R410A系统的整体能效创造了有力条件。 正是由于R410A具有上述优点,在R22用量最大的单元式空调和热泵产品中,R410A是其首要的替代品。美国有望在2007年底将R410A产品在单元式空调的应用比例提高到80%,并在2009年底接近100%[1]。 但是R410A和R22物性存在着上述明显差异而不能在原R22系统中直接充注替代使用,应该对新的R410A 系统中的压缩机、蒸发器、冷凝器、节流机构和系统管路等部件重新设计才能达到系统的最佳匹配。本文仅以R410A和R22翅片管蒸发器和冷凝器的回路数相对比进行说明。 2R410A和R22翅片管蒸发器回路数比计算 目前常用的R22换热器一般采用的是3/8″内螺纹管,R410A换热器一般采用的是5/16″内螺纹。无特殊说明,所述的R410A和R22换热器即分别指这两种结构的换热器。 无论采用何种工质,在设计蒸发器时,一般均要保证工质在蒸发器中的饱和温度降ΔT相同,即:
换热器1； 工艺条件；空气流量3900m３/h，进口温度-25℃，出口温度25℃， 热源为1.1Mpa过热蒸汽，忽略过热段热值，同时不计能量损耗。 外型尺寸框定为670X700，翅片管规格21*2-42/3，管间距50正三角形 根据空气侧总换热量核算冷凝水流量；空气特性按0℃标况，密度1.293，比热0.24 总换热量Q=（25+25）X3900X1.293X0.24=60512Kcal/h 对数平均温差182℃，冷凝水降到85℃时的热值479.6+98.2=577.8 Kcal/ kg 冷却水消耗量105kg/h 105 kg/h冷凝水从183.2℃降到85℃时的热值为10284 Kcal，可以使温度升高8.5℃由于环境温度可能在冰点以下，为防止冻裂，预热段设计在空气出口端 整理蒸汽段工艺数据，空气流量3900m３/h，进口温度-25℃，出口温度16.5℃， 总换热量Q=（25+16.5）X3900X1.293X0.24=50225Kcal/h 对数平均温差186.7℃ 按内净迎风口尺寸600*625计算迎面风速按 2.889m/s, 空气质量流速；7.28kg/s，传热系数28.89Kcal/㎡.h.℃ 设计富裕量30%，，翅片管单位换热面积0.736平方/米 蒸汽段换热面积12㎡，表面12支，3排管即可满足要求。 整理热水段工艺数据，空气流量3900m３/h，进口温度16.5℃，出口温度25℃， 热水进口温度183.2℃，出口温度85℃ 总换热量Q=（25-16.5）X3900X1.293X0.24=10287Kcal/h 对数平均温差162.4℃ 按内净迎风口尺寸600*625计算迎面风速按 2.889m/s, 空气质量流速；7.28kg/s，传热系数22.86Kcal/㎡.h.℃ 设计富裕量30%，，翅片管单位换热面积0.736平方/米 热水段换热面积 3.6㎡，表面10支，1排管即可满足要求，单行程。 调整管间距影响换热系数不计。 合计4排管，空气摩擦系数0.918，空气侧压力降75pa 实际总换热面积46*0.736*0.55=18.6㎡ 介质流向；蒸汽上进下出，经疏水阀靠压力差进预热器，热水流向为下进上出。 换热器2； 工艺条件；空气流量2500m３/h，进口温度0℃，出口温度25℃， 热源为1.1Mpa过热蒸汽，忽略过热段热值，同时不计能量损耗。 外型尺寸框定为570X610，翅片管规格21*2-42/3，管间距50正三角形 根据空气侧总换热量核算冷凝水流量；空气特性按0℃标况，密度1.293，比热0.24 总换热量Q=（25-0）X2500X1.293X0.24=19395Kcal/h 对数平均温差170.4℃，冷凝水降到85℃时的热值479.6+98.2=577.8 Kcal/ kg 冷却水消耗量34kg/h 34 kg/h冷凝水从183.2℃降到85℃时的热值为3296Kcal，可以使温度升高 4.2℃ 由于环境温度可能在冰点以下，为防止冻裂，预热段设计在空气出口端 整理蒸汽段工艺数据，空气流量2500m３/h，进口温度0℃，出口温度21℃， 总换热量Q=（21-0）X2500X1.293X0.24=16292Kcal/h 对数平均温差172.5℃ 按内净迎风口尺寸500*550计算迎面风速按 2.526m/s,
' 列管式换热器的设计和选用的计算步骤 设有流量为m h的热流体，需从温度T1冷却至T2，可用的冷却介质入口温度t1，出口温 度选定为t2。由此已知条件可算出换热器的热流量Q和逆流操作的平均推动力。根据 传热速率基本方程： 当Q和已知时，要求取传热面积A必须知K和则是由传热面积A的大小和换热器结构决定的。可见，在冷、热流体的流量及进、出口温度皆已知的条件下，选用或设计换 热器必须通过试差计算，按以下步骤进行。 ◎初选换热器的规格尺寸 ◆ 初步选定换热器的流动方式，保证温差修正系数大于，否则应改变流动方式，重 新计算。 ◆ 计算热流量Q及平均传热温差△t m，根据经验估计总传热系数K估，初估传热面积A 估。 ◆ 选取管程适宜流速，估算管程数，并根据A估的数值，确定换热管直径、长度及排 列。◎计算管、壳程阻力 在选择管程流体与壳程流体以及初步确定了换热器主要尺寸的基础上，就可以计算管、壳程流速和阻力，看是否合理。或者先选定流速以确定管程数N P和折流板间距B再计算压力降是否合理。这时N P与B是可以调整的参数，如仍不能满足要求，可另选壳径再进行计 算，直到合理为止。 ◎核算总传热系数 分别计算管、壳程表面传热系数，确定污垢热阻，求出总传系数K计，并与估算时所取用的传热系数K估进行比较。如果相差较多，应重新估算。 ◎计算传热面积并求裕度 根据计算的K计值、热流量Q及平均温度差△t m，由总传热速率方程计算传热面积A0，一般应使所选用或设计的实际传热面积A P大于A020%左右为宜。即裕度为20%左右，裕度的 计算式为： 某有机合成厂的乙醇车间在节能改造中，为回收系统内第一萃取塔釜液的热量，用其釜液将原料液从95℃预热至128℃，原料液及釜液均为乙醇，水溶液，其操作条件列表如下： 物料流量 kg/h 组成（含乙醇量） mol% 温度℃操作压力 MPa 进口出口
F=Q/kK*△tm F 是换热器的有效换热面积Q 是总的换热量 k 是污垢系数一般取0.8-0.9 K 是传热系数△tm 是对数平均温差 1.板式换热器简介 板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过半片进行热量交换。它与常规的管壳式换热器相比，在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下，其传热系数要高出很多，在适用的范围内有取代管壳式换热器的趋势。 板式换热器的型式主要有框架式（可拆卸式）和钎焊式两大类，板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。 1.1板式换热器的基本结构 板式换热器主要由框架和板片两大部分组成。 板片由各种材料的制成的薄板用各种不同形式的磨具压成形状各异的波纹，并在板片的四个角上开有角孔，用于介质的流道。板片的周边及角孔处用橡胶垫片加以密封。 框架由固定压紧板、活动压紧板、上下导杆和夹紧螺栓等构成。 板式换热器是将板片以叠加的形式装在固定压紧板、活动压紧板中间，然后用夹紧螺栓夹紧而成。 1.2板式换热器的特点（板式换热器与管壳式换热器的比较） a.传热系数高由于不同的波纹板相互倒置，构成复杂的流道，使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动，能在较低的雷诺数（一般Re=50~200）下产生紊流，所以传热系数高，一般认为是管壳式的3~5倍。 b.对数平均温差大，末端温差小在管壳式换热器中，两种流体分别在管程和壳程内流动，总体上是错流流动，对数平均温差修正系数小，而板式换热器多是并流或逆流流动方式，其修正系数也通常在0.95左右，此外，冷、热流体在板式换热器内的流动平行于换热面、无旁流，因此使得板式换热器的末端温差小，对水换热可低于1℃，而管壳式换热器一般为5℃. c.占地面积小板式换热器结构紧凑，单位体积内的换热面积为管壳式的2~5倍，也不像管壳式那样要预留抽出管束的检修场所，因此实现同样的换热量，板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/5~1/10。 d.容易改变换热面积或流程组合，只要增加或减少几张板，即可达到增加或减少换热面积的目的；改变板片排列或更换几张板片，即可达到所要求的流程组合，适应新的换热工况，而管壳式换热器的传热面积几乎不可能增加。 e.重量轻板式换热器的板片厚度仅为0.4~0.8mm，而管壳式换热器的换热管的厚度为 2.0~2.5mm，管壳式的壳体比板式换热器的框架重得多，板式换热器一般只有管壳式重量的1/5左右。 f. 价格低采用相同材料，在相同换热面积下，板式换热器价格比管壳式约低40%~60%。 g. 制作方便板式换热器的传热板是采用冲压加工，标准化程度高，并可大批生产，管壳式换热器一般采用手工制作。 h. 容易清洗框架式板式换热器只要松动压紧螺栓，即可松开板束，卸下板片进行机械清洗，这对需要经常清洗设备的换热过程十分方便。 i. 热损失小板式换热器只有传热板的外壳板暴露在大气中，因此散热损失可以忽略不计，也不需要保温措施。而管壳式换热器热损失大，需要隔热层。 j. 容量较小是管壳式换热器的10%~20%。
https://www.doczj.com/doc/8b7228891.html,/view/fe40a766f5335a8102d2206a.html换 热器基础知识 简单计算板式换热器板片面积 板式换热器文章2009-12-16 10:24:27 阅读113 评论0 字号：大中小订阅 选用板式换热器就是要选择板片的面积的简单方法： 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。 换热器的分类与结构形式 晨怡热管2008-1-22 15:19:56 换热器作为传热设备被广泛用于耗能用量大的领域。随着节能技术的飞速发展，换热器的种类越来越多。适用于不同介质、不同工况、不同温度、不同压力的换热器，结构型式也不同，换热器的具体分类如下： 一、换热器按传热原理可分为： 1、表面式换热器 表面式换热器是温度不同的两种流体在被壁面分开的空间里流动，通过壁面的导热和流体在壁表面对流，两种流体之间进行换热。表面式换热器有管壳式、套管式和其他型式的换热器。 2、蓄热式换热器 蓄热式换热器通过固体物质构成的蓄热体，把热量从高温流体传递给低温流体，热介质先通过加热固体物质达到一定温度后，冷介质再通过固体物质被加热，使之达到热量传递的目的。蓄热式换热器有旋转式、阀门切换式等。 3、流体连接间接式换热器 流体连接间接式换热器，是把两个表面式换热器由在其中循环的热载体连接起来的换热器，热载体在高温流体换热器和低温流体之间循环，在高温流体接受热量，在低温流体换热器把热量释放给低温流体。 4、直接接触式换热器 直接接触式换热器是两种流体直接接触进行换热的设备，例如，冷水塔、气体冷凝器等。 二、换热器按用途分为： 1、加热器