热管计算示例

热管技术及其工程应用热管的传热极限声速极限：热管管内蒸汽流动，由于惯性力的作用，在蒸发端出口处蒸汽速度可能达到声速或者超声速，而出现堵塞现象，这时的最大传热量被称为声速极限。

毛细极限：热管正常工作的必要条件是△P cap ≥△P v +△P l ±△P g 。

如果加热量超过了某一数值，由毛细力作用抽回的液体就不能满足蒸发所需的量，于是便会出现蒸发段的吸液芯干涸，蒸发段管壁温度剧烈上升，甚至出现烧坏管壁的现象，这就是所谓的毛细传热极限。

沸腾极限：热管蒸发段的主要传热机理是导热加蒸发。

当热管处于低热流量的情况下，热量的一部分通过吸液芯和液体传导到汽-液分界面上，另一部分则通过自然对流到达汽-液分界面，并形成液体的蒸发。

如果热流量增大，与管壁接触的液体将逐渐过热，并会在核化中心生成气泡。

中心生成气泡。

热管工作时应避免气泡的生成，热管工作时应避免气泡的生成，热管工作时应避免气泡的生成，因为吸液芯中一旦形成气泡后，因为吸液芯中一旦形成气泡后，因为吸液芯中一旦形成气泡后，如果不能顺如果不能顺利穿过吸液芯运动到液体表面，利穿过吸液芯运动到液体表面，就将引起表面过热，就将引起表面过热，就将引起表面过热，以致破坏热管的正常工作。

以致破坏热管的正常工作。

以致破坏热管的正常工作。

因此将热管因此将热管蒸发段在管壁处液体生成气泡时的最大传热量称作沸腾传热极限。

粘性极限：当蒸汽的压力由于粘性力的作用在热管冷凝段的末端降为零，如液态金属热管，在这种情况下，在这种情况下，热管传热极限将受到限制，热管传热极限将受到限制，热管传热极限将受到限制，热管的工作温度低于正常温度时将遇到这种热管的工作温度低于正常温度时将遇到这种极限，它又被称为蒸汽压力极限。

携带极限：当热管中的蒸汽速度足够高时，液汽交界面存在的剪切力可能将吸液芯表面液体撕裂将其带入蒸汽流。

这种现象减少了冷凝回流液，限制了传热能力。

以下就以氨为工质展开五种传热极限的相关计算，氨的物性参数如下表所示：例：工质氨的热管，直径φ=3mm,=3mm,壁厚壁厚d =0.3mm,=0.3mm,长度长度L=300mm L=300mm，工作温度，工作温度240K,有效长度eff l 为150mm 150mm。

电热管表面负荷计算公式电热管表面负荷计算公式电热管是一种常见的加热元件，在工业、家电等领域得到广泛应用。

其表面负荷是指单位面积上承载的功率，通常用瓦/平方厘米（W/cm²）表示。

为了准确计算电热管的表面负荷，我们可以使用以下相关计算公式。

1. 电热管表面积计算公式电热管的表面积是计算表面负荷的基础。

通常，电热管呈现圆柱形状，其表面积可以通过以下公式进行计算：表面积= 2πrL + πr²其中，r代表电热管的半径，L代表电热管的长度。

示例：假设电热管的半径为2厘米，长度为20厘米，则其表面积计算公式为：表面积= 2π * 2 * 20 + π * 2² ≈ 平方厘米2. 电热管功率计算公式电热管的功率是指单位时间内产生的热量，通常用瓦（W）表示。

电热管的功率可以通过以下公式进行计算：功率 = I * V其中，I代表电热管的电流，V代表电热管的电压。

示例：假设电热管的电流为2安培，电压为220伏，使用上述计算公式可以得到电热管的功率：功率 = 2 * 220 = 440 瓦3. 电热管表面负荷计算公式电热管的表面负荷是指单位面积上承载的功率，通常用瓦/平方厘米（W/cm²）表示。

电热管的表面负荷可以通过以下公式进行计算：表面负荷 = 功率 / 表面积其中，功率代表电热管的功率，表面积代表电热管的表面积。

示例：假设电热管的功率为440瓦，表面积为平方厘米，则电热管的表面负荷可以通过上述计算公式得到：表面负荷= 440 / ≈ W/cm²综上所述，通过以上三个计算公式，我们可以准确计算出电热管的表面负荷。

这对于设计和选购电热管时具有重要参考价值。

4. 电热管最大表面负荷计算公式除了根据实际功率和表面积计算电热管的表面负荷外，还可以通过电热管材料的最大允许表面负荷来确定选择合适的电热管。

电热管的最大表面负荷是指材料在允许的最高温度下能承受的最大功率密度，通常以瓦/平方厘米（W/cm²）表示。

三相380v加热管三相不平衡电流计算【实用版】目录1.三相 380V 电源接入单相 220V 功率 2KW 的加热设备的电流计算2.三相 380V 电热管功率计算公式3.三相电路接法：星形接法和三角形接法4.影响电流的因素：电源电压、负载功率、电路接法、电阻值等5.计算实例：三条电热管电阻为 60 欧，接成三角形接法和星形接法时的电流计算正文在工业生产和日常生活中，电力系统中常见的电源是三相电源，例如三相 380V 的电源。

当这种电源接入单相 220V 的加热设备时，如何计算该三相 380V 的电流呢？首先，我们需要知道三相电源的电压和频率。

在我国，三相电源的电压为 380V，频率为 50Hz。

接下来，根据负载功率和电源电压，可以使用公式 P=UIcosφ计算电流。

其中，P 为负载功率，U 为电源电压，I 为电流，cosφ为功率因数。

由于加热设备通常是纯阻性负载，所以 cosφ=1。

假设负载功率为 2KW，电源电压为 380V，那么电流 I=P/U=2000/380≈5.26A。

因此，三相 380V 电源接入单相 220V 功率 2KW 的加热设备时，电流约为 5.26A。

此外，我们还需要了解三相电路的接法，包括星形接法和三角形接法。

在星形接法中，三相电源的每个相位分别连接到负载，并且三个相位之间还连接在一起。

在三角形接法中，三个相位直接连接到负载，形成一个三角形。

不同的接法会导致电流的差异。

在星形接法中，每相的电流是线电压的 1/根号 3 倍；在三角形接法中，每相的电流等于线电压。

因此，当三相电源接成三角形接法时，电流会大于接成星形接法时的电流。

最后，我们来看一个具体的计算实例。

假设有三条电热管，每条电阻为 60 欧，接成三角形接法时，每根承受电压都是 380V，那么每条电热管的功率为 P=U^2/R=380^2/60=1980W。

由于三条电热管并联，所以总功率为 P_total=3P=3*1980=5940W。

传热管长的计算公式传热管（也称为热管）是一种有效的热传导元件，通过利用工作介质中的相变过程来传递热量。

在设计和计算传热管时，一些关键参数需要考虑，包括管道的长度、内径、壁厚、工作介质的性质等。

本文将介绍传热管长度计算公式及其推导过程。

传热管长度计算的基本原理是平衡传热管的传热功率和内部的压降。

假设传热管的传热功率为Q，内部压降为ΔP，传热管的长度为L。

根据工程实践经验和一些研究，传热管长度可以通过以下两个公式进行估算。

1.传热管长度与传热功率的关系传热管的长度与传热功率之间存在一定的关系，该关系可以使用如下公式来描述：L=k1*(Q/A)^m其中，k1是一个常数，A是传热管的外表面积，m是一个与传热管的几何形状及工作介质性质有关的指数。

2.传热管长度与压降的关系传热管的长度与内部压降之间也存在一定的关系，该关系可以使用如下公式来描述：L=k2*(ΔP/μ)^n其中，k2是一个常数，μ是工作介质的动力粘度，n是一个与传热管的几何形状及工作介质性质有关的指数。

通过组合上述两个公式，可以得到传热管长度的计算公式：L=k*((Q/A)^m*(μ/ΔP)^n)其中，k=k1*k2是一个常数。

具体的计算需要根据具体的传热管参数和工况来确定m和n的值。

例如，对于粗糙内壁的水平管道而言，通常取m=0.25，n=0.25；对于光滑内壁的垂直管道而言，通常取m=0.33，n=0.33需要注意的是，上述公式是基于一些假设和近似条件进行推导的，实际应用时应结合具体的工程实践和经验进行修正和计算。

此外，在实际工程中，还有其他一些因素需要考虑，如传热管材料的热导率、传热管的附加传热面积等。

对于一些特殊的传热管，比如弯管、多通道传热管等，还需要针对其几何形状和特殊工况进行额外的计算和修正。

综上所述，传热管长度的计算公式是一个基于传热功率和内部压降的经验公式，可以为传热管的设计提供一定的参考和指导。

但是，在实际应用中，需要结合具体的传热管参数和工况来进行修正和计算，同时还需要考虑其他因素的影响。

热管换热器设计计算1 确定换热器工作参数1.1 确定烟气进出口温度t 1，t 2，烟气流量V ，空气出口温度t 2c，饱和蒸汽压力p c .对于热管式换热器，t 1范围一般在250C ~600C 之间，对于普通水-碳钢热管的工作温度应控制在300C 以下.t 2的选定要避免烟气结露形成灰堵及低温腐蚀，一般不低于180C .空气入口温度t 1c.所选取的各参数值如下：2 确定换热器结构参数2.1 确定所选用的热管类型 烟气定性温度： t f =t 1+t 22=420°C+200°C2=310°C在工程上计算时，热管的工作温度一般由烟气温度与4倍冷却介质温度的和的平均值所得出：烟气入口处： t i =t 1+t 2c ×45=420°C+152°C×45=180°C 烟气出口处：t o =t 2+t 1c ×45=200°C+20°C×45=56°C选取钢-水重力热管，其工作介质为水，工作温度为30C ~250C ，满足要求，其相容壳体材料：铜、碳钢（内壁经化学处理）。

2.2 确定热管尺寸对于管径的选择,由音速极限确定所需的管径d v =1.64√Q cr(ρv p v )12根据参考文献《热管技能技术》，音速限功率参考范围，取C Q 4kW =，在t o =56°C 启动时ρv =0.1113kg/m 3p v =0.165×105pa r =2367.4kJ/kg因此 d v =1.64√Q cr(ρv p v )12=10.3mm由携带极限确定所要求的管径d v =√1.78×Q entπ∙r(ρL −14⁄+ρv −14⁄)−2[gδ(ρL−ρv ]14⁄ 根据参考文献《热管技能技术》，携带限功率参考范围，取4Q ent =kw 管内工作温度 t i =180℃时ρL =886.9kg/m 3 ρv =5.160kg/m 3r =2013kJ/kg4431.010/N m δ-=⨯因此 d v =√ 1.78×4π×2013×(886.9−14⁄+5.16−14⁄)−2[g×431.0×10−4(886.9−5.160)]14⁄ =13.6mm考虑到安全因素，最后选定热管的内径为m m 22d i =管壳厚度计算由式][200d P S iV σ=式中，V P 按水钢热管的许用压力228.5/kg mm 选取，由对应的许用230C 来选取管壳最大应力2MAX 14kg/mm σ=,而2MAX 1[] 3.5/4kg mm σσ==故 0.896mm 3.52000.02228.5S =⨯⨯=考虑安全因素，取 1.5S mm =,管壳外径:m m 25.51222S 2d d i f =⨯+=+=.通常热管外径为25~38mm 时，翅片高度选10~17mm （一般为热管外径的一半），厚度选在0.3~1.2mm 为宜，应保证翅片效率在0.8以上为好.翅片间距对干净气流取2.5~4mm ；积灰严重时取6~12mm ，并配装吹灰装置.综上所述，热管参数如下：翅片节距：'415f f f S S mm δ=+=+= 每米热管长的翅片数：'10001000200/5f f n m S === 肋化系数的计算：每米长翅片热管翅片表面积22[2()]14f f o f f f A d d d n ππδ=⨯⨯-+⋅⋅⋅⋅每米长翅片热管翅片之间光管面积(1)r o f f A d n πδ=⋅⋅-⋅每米长翅片热管光管外表面积o o A d π=⋅ 肋化系数：22[2()]1(1)4f o f f f o f f f rood d d n d n A A A d ππδπδβπ⨯⨯-+⋅⋅⋅⋅+⋅⋅-⋅+==⋅22[0.5(0.050.025)0.050.001]2000.025(10.2)8.70.025⨯-+⨯⨯+⨯-== 2.3 确定换热器结构将热管按正三角形错列的方式排列，管子中心距S ′=(1.2~1.5)d f 取S ′=70mm 。

热管换热器设计计算1确定换热器工作参数1.1 确定烟气进出口温度ti，t3，烟气流量V,空气出口温度頁，饱和蒸汽压力Pc?对于热管式换热器，ti 范圉一般在250°C? 600°C 之间，对于普通水- 碳钢热管的工作温度应控制在300°C 以下. t2的选定要避免烟气结露形成灰堵及低温腐蚀，一般不低于180°C.空气入口温度的. 所选取的各参数值如下：2 确定换热器结构参数2.1确定所选用的热管类型烟气定性温度： f 宇_4 沁； 2 沁=310 比在工程上计算时，热管的工作温度一般由烟气温度与4倍冷却介质温度的和的半均值所得出：如+営=420? c+严z = 18O°C烟气入口处：q =. t2+tiX4 200°C+20°Cx4烟气出口处：l° 5 5 C选取钢-水重力热管. 其工作介质为水. 工作温度为30OC~25°0 C? 满足要求. 其相容壳体材料：铜. 碳钢（内壁经化学处理）。

2.2 确定热管尺寸对于管径的选择，由音速极限确定所需的管径d v = 1.64 Qc t J厂9必)2根据参考文献《热管技能技术》，音速限功率参考范闱，取10 = 56 吃启动时p v = O.1113k^/7H 3p v = 0.165 X 105par = 2367.4 幼/kg因此d v = 1.64 I ! = 10.3 mmyr(p v p v)l由携带极限确定所要求的管径d _ I 1.78 X Qent Qc=4kW,在P Ji (P L" 1/4+ P V~1/4)_2^(P L - Pv]1/4根据参考文献《热管技能技术》，携带限功率参考范围，取180°C时P L = 886.9kg/m3 pv = 5.160/c^/m3 r = 20\3kJ/kg Q ent=4kw 管内工作温度t t =J = 431.0xl0^N/m因此178x4nx20L3x(8Q6.^ i/4+SA6^i/4)-2 [gX431.0xl0-4(886.9-5.160)]1/4 =13.6nun考虑到安全因素，最后选定热管的内径为4 = 22111111管売厚度计算由式Pv420qcr]式中，Pv按水钢热管的许用压力28.5kg /nmr 选取，由对应的许用230°C來选取管壳最大应力乐朋=14kg/nim 2,而[<r]= - (7,^ = 3.5ka / nmr 428? 5x0.022 =0.89611U11考虑安全因素，= 1.5210101x131.15, 管壳外径：df =4+2S= 22+2x1.5= 25mm.通常热管外径为25? 38mm时，翅片高度选10? 17mm （—般为热管外径的一半），厚度选在0.3~1.2mm为宜，应保证翅片效率在0.8以上为好. 翅片间距对干净气流取 2.5? 4mm：积灰严重时取6? 12inm,并配装吹灰装置. 综上所述,热管参数如下：翅片节距：Sf = Sf+务=4+1= 5mm每米热管长的翅片数：n厂啤= ^ = 200/mS f 5肋化系数的计算：每米长翅片热管翅片表面积Af =[2x^.x （d^-d；）+ ^ d f . J f] n f 4 4 每米长翅片热管翅片之间光管面积A=”a（i- i “込）每米长翅片热管光管外表面积肋化系数:宀[2x^x(d^-d;) + ^ d f J f] n f l + ^ d o (l-n f J f)訂- 4 力4[0.5 x (O.O5 2 - 0 0253) + 0 05 x0 0011x200 + 0.025 x(l-0.2) o ---- =8.70.0252.3确定换热器结构将热管按正三角形错列的方式排列，管子S' = (1.2~1.5)蚣取S'= 中心距70nmio3 热力计算3. 1确定换热器中热管的热侧和冷侧的管长Wc，以及迎风面管数B1）确定烟气标准速度V, —般取 2.5~5m/s,假设vMm/s,可得出烟气迎风面的面积4=匕=黑=2.8n】22）确定迎风面宽度E,取E=1.8m,热管的热侧管长“=霍=1.56m,适当D 1.0取= 1.5m,并且lh/lc = 3/1<? l c = 0.5mo3）求出迎风面的管数B, B = E/S = 1.8/0.07 = 25.7,B为整数，应取B=26, 因此实际的迎风面的宽度 E = 0.07 X26 = 1.82m,同时实际的迎风面面积A' =Exl h =1.82 X 1.5 =2.73m2,实际的速度是 d = v/A'=疵鲁石= 4.07m/So3.2确定传热系数1）烟气定性温度：tf = ti + t2/2 = 420°C；200°C = 310 C°,从而确定烟气的物性参数：2)确定烟气侧管束的最小流通截面积NFA = [(S '一d。

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：condensation adiabatic section evaporationvapor flowcontainerliquid flow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(3)产品性能测试图例长厘700跡的真空退火管量大传储功率測试TOO6®SOO400S3002001W 图1长度700mm的真空退火管最大传热功率测试图2热管等温性测试曲线二热管技术的原理应用与发展热管传热利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，通过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外。

word热管余热锅炉热工计算说明书单位名称:设计工程师:一．设备外观与参数二．工艺计算：排烟量为V h ＝130003/m h (标准状况)， 烟气进口温度1340h t =℃，烟气出预热器温度为=ht 2240o C ，冷却水进口温度120c t =℃，饱和蒸汽温度2c t =194o C ，蒸汽压力P=1.25MPa, 无机热管长度为l ＝2.3m ，加热段l h＝1.5m(标准折合长度)，冷却段l c ＝0.45m(标准折合长度)，管外径为d 0＝32mm ，内径为d i ＝26mm ，壁厚为=w δ3mm ，翅片高度l f ＝0.015m ，厚度δf ＝0.0015m ，间距t ＝10.5mm ，翅片节距12mm ，翅片数n f ＝130；采用叉排，管子中心距为S T ＝0.080m ；S L ＝0.070m 。

试求：所需无机热管的数量与排列方式并计算其压力降。

（1） 计算传热量Q1）烟气定性温度121502h hh oft t t C +==290℃ 查得定性温度下烟气的参数：定压比热h pC ⋅oC ； 密度：h f ρ=3m ;粘度：h f μ=⨯106-kg/(m ⋅s)。

导热系数：24.8310/()h f W m k λ-=⨯⋅； 普朗特数：h Pr2）烟气放热量Q h12()h h h hh f p Q V C t t ρ=⋅⋅-＝524.22kW 。

3）热管传到水侧的热量考虑烟气侧有3％热损，故：Q ⨯〔1－3％〕＝508.5kW 。

4）水侧实际获得热量Q ''考虑冷侧3％热损，故：c Q '⨯〔1－3％〕＝493.24kW 。

5）可得到的194℃饱和蒸汽量：21()cc p Qc m C t t m γ'=-+m= 658 kg/h（2） 计算水的对数平均温差m t ∆1）水侧定性温度122c cc ft t t +=＝107o C 。

电热管表面负荷功率计算电热管表面负荷功率建议值（管发热区表面积单位功率）以下表面负荷泛指配合金属模具加热、水加热可以乘以2～2.5。

空气加热则为50%～60%。

管径负荷值（Wcm平方）φ6～φ10≤22φ10.1～φ14≤20φ14.1～φ18≤16φ18.1～φ22≤12φ22.1～φ40≤10应该用电压的平方除以电阻,就是380*380/R电阻R用万用表测量(电流不好测量)如果测出尺寸的话再算一下表面积用功率除以表面积就是功率密度一般国内电热棒的功率密度能做到12w/立方厘米电热元件(电热丝,加热板等)额定功率计算公式1，当工作电压（220V）的3倍时，则电热元件必须采用星形连接。

2，当电源线电压等于电热原件的工作电压（380V）时，则电热元件必须采用三角形连接，各相电热元件在对称负载情况下的常用连接方式的功率计算公式见表，常用连接方式见图。

这些连接方式广泛应用与家电电器和工业农业生产电器之中，是我们制作与维修中锁经常碰到的。

在表中，P为功率，U为电源线电压，R为电热元件（如电炉丝、红外加热血管、红外加热板等等）的电阻。

国家标准有两个：一个是工业电热管的标准：JB/T GB2379-1993 金属管状电热元件，另外一个是民用加热管的标准：JB/T 4088-1999 日用管状电热元件。

加热器功率计算日期：2009-12-22 17:18:20 编辑：信息中心点击次数： 1799按公式计算：加热功率（Kw）=（体积*比重*比热*温度差）/（860X升温时间X效率）。

1、首先需要确定升温时间（H）和△t（°C），多长时间从多少度到多少度,这个参数很重要。

如果时间要求很短，那需求的功率可能就会较大，浪费能源；如果时间长了，设备的准备时间就长，具体看客户需求，找好一个平衡点。

2、主体设备内的空气体积（M3），包括管道，大概估下。

3、空气比重1.16（Kg/m3），比热0.24kcal/kg°C4、还有加热效率，一般0.5~0.6。