换热器设计素描(换热器的设计)

海潮机械 2023-01-21 13:23 编辑:admin 153阅读

1. 换热器的设计

一、列管式换热器有立式,卧式和板式三种结构。

二、立式应用于食品药品等行业。

三,卧式应用于电力矿山化工等行业,

四,板式多应用于供热环保等行业。

2. 换热器的设计计算实例

一般汽水换热时,我们让高温气体走壳程,低温冷媒走管程。那么对于高温气体来讲,它的流动属于横掠管束流动,在这里我仅给出计算对流传热系数的公式:

Nu=C*Re^m,其中Nu为努赛尔特数,m是根据管径、管间距查表得出的修正系数;Re是表征流体流态的状态参数,雷诺数,Re=v*L/a(v为介质流速,L为特征长度,a为介质的导热系数)

而同时Nu=ht*L/a→ht=Nu*a/L,其中hc即为我们需要求的高温气体对流换热系数,W/(㎡K),其中a为气体的导热系数,根据设计的实际定性温度查表得出;L为特征长度,当流体横掠圆管时,我们一般取管外径。那么,通过上述计算步骤就可以求出高温气体的对流换热系数ht。

对于低温冷媒而言,它的流动可以认为是管内湍流,一般换热器我们设计的时候是选用直径16或者18的管子,当然这个是根据实际情况比如管材,流量,流体品质等等来决定。

管内湍流的传热模型较多,传热学史上也是众说纷纭,各有所长,我们一般推荐采用:

Nu=0.023*Re^0.8*Pr^n,其中Pr为流体的普朗特数,可根据定性温度查表,n为特征系数,流体被加热时n=0.4,流体被冷却时n=0.3;其余参数与上述相同,不再重复。

同样Nu=hc*L/a→hc=Nu*a/L,从而计算得出冷媒的对流传热系数,需要注意的是,这里的特征长度L为管内径。

换热器传热系数K的整合:

有了ht和hc以后,K=1/{(1/ht+Ro)/f +Rw+Ri(Ao/Ai)+(Ao/Ai)/hc}

其中,Ri和Ro分别为管内和管外的污垢热阻,根据你实际的流体性质可查表;

RW为管壁的导热热阻,与管子本身的材质有关304和CS的就截然不同;

Ao/Ai为管热管的瓦表面积与内表面积之比,如果管子没有进行翅化,也可以简化为外径与内径之比;

f为肋面总效率,如果外表面没有进行翅化,则f=1

3. 换热器的设计压力如何确定

换热器进行水压试验和气密试验的基本原则如下: (1)液压试验时,圆筒的薄膜应力不得超过试验温度下材料屈服点的90%;在气压试验时,此应力不得超过试验温度下材料屈服点的80%; (2)制造完工的换热器应按GB150“钢制焊接压力容器技术标准”的规定进行压力试验; (3)换热器需经水压试验合格后方可进行气密性试验; (4)压力试验必须用两个量程相同的并经过校正的压力表。压力表的量程在试验的2倍左右为宜,但不应低于1.5倍和高于4倍的试验压力; (5)换热器的开孔补强圈应在压力试验以前通入0.4~0.5Mpa的压缩空气检查焊缝质量; (6)水压试验和气密性试验的试验介质、试验温度、试验方法要严格按照容器压力试验的有关规定进行; (7)换热压力容器液压试验程序应按GB151规定进行;

4. 换热器的设计计算

计算公式:基管有效表面积+翅片露出部分的全部外表面积。计算换热面面积,首先要看你选用的散热器的材质(是钢铝的,还是其它的)根据这一切综合因素帮你计算出比较准确的换热面积。

冷热流体的流量,进出口温度,其中的五个值就可以,如果设计相变还得有介质压力。换热面积的计算比较复杂,一般都有专业软件进行模拟计算。

5. 换热器的设计压力怎么求

风机盘管冬季采暖进水压力不会太高,由水泵扬程决定的,一般0.2~0.5兆帕,技术参数表中换热器工作压力是1.6Mp,是指的换热器可以承受的压力,实际上水系统达不到这么大的压力。

6. 换热器的设计中为何常常采用逆流操作

一般情况下,逆流是好的,因为逆流的平均温差更大,在相同的热负荷要求下,所需的换热管面积更小,投资更小;但也有顺流换热的,例如:防止高温侧温度降的太低,或防止低温侧温度升的过高;或者需要让冷侧急速升温,或热侧急速降温;或者冷却粘度大的流体等等。