换热器换热面积计算

本文涵盖了容积式水加热器换热面积计算的方法、管壳式换热器参数的部分内容，以及一个设备伴热管计算的实际例子。

1 容积式水加热器换热面积计算文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/ideabank/wiki/19176.html

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换热面积，按式(3-35)计算：文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/ideabank/wiki/19176.html

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式中Q—设计小时耗热量（W）文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/ideabank/wiki/19176.html

ε—由于水垢、热媒分布不均匀等影响传热效率的系数，一般采用0.8~0.6文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/ideabank/wiki/19176.html

K—传热系数[W/(m²ˑ℃)]，K值对加热器换热影响很大，主要取决于热媒种类和压力、热媒和热水流速、换热管材质和热媒出口凝结水水温等；K值应按厂家提供的参数选用；对于普通容积式加热器K值，参见下表；文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/ideabank/wiki/19176.html

普通容积式加热器K值文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/ideabank/wiki/19176.html

注：表中K按盘管内通过热媒和盘管外通过被加热水取值文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/ideabank/wiki/19176.html

Δt—热媒与被加热水的计算温差，可按其算数平均温度采用，见下式：文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/ideabank/wiki/19176.html

式中t_mc、t_mz—热媒的初温和终温(℃)见下表

t_L、t_r—被加热水的初温和终温(℃)

注：1.t_b为蒸汽饱和温度(℃)

2.热媒初温和终温的温差应大于10℃

2 管壳式换热器参数

3 设备伴热管计算举例

已知条件：

保温设备直径φ1400mm，高度约为3000mm;

设备中物料温度160℃；

按工程标准环境温度﹣10℃；

保温伴管直径d =25mm，厚度δ=3mm；

保温隔热层厚度100mm；

冬季平均风速w=7m/s ；

饱和蒸汽温度175℃，压力900kPa。

1) 计算热损失

①热损失传热系数K 。

保温隔热层表面至周围空气的给热系数a。由下式n计算得

=(11.62+6.97X√7) W /(m².℃)

=30.06W/(m².℃)     a'。取11.62(m².℃)

设备外壁至保温隔热层内侧空隙间空气的给热系数a₁，取a₁=11.62W/(m².℃)。

保温隔热层的热导率λ₂, λ₂=0.0604W/(m .℃)。

热损失传热系数K ，由下式得

②设备的外表面积F,

F =(3.14x1.4x3)m²=13.19m²。

③热损失的传热温差△t，由下式得

△t = tw-ta=[160-(-10)]℃=170℃

④热损失Q ，由下式得

Q = KF△t =(0.56x13.19x170) W =1255.69W

2) 伴管长度计算

①传热面积F1

a．伴热管与保温设备之间的传热系数K₁

蒸汽冷凝给热系数a₂，取a₂=11622.5W/(m².℃)

钢管热导率λ＝46.52W/(m .℃)

伴热管至保温隔热层内空气给热系数a₃，查表,a₃=22.08W/(m².℃)

保温隔热层内空气至被加热设备的给热系数a₄ ，查表,a₄=14.53W/(m².℃)，伴热管壁厚δ=3mm

伴热管与保温设备之间的传热系数K，由下式得

b．伴热管与保温设备之间的传热温差△t₁由下式计算

△t₁ = tv - tw =(175-160) ℃ =15℃

c．传热面积F₁。由下式得

F₁=Q/(K₁△t₁)

=1255.69/(8.75X15)m²

=9.57m²

②伴管长度L由下式得

L=F₁/(πd)

=9.57/(3.14X0.025)m

=121.91m