这是布林特节能科技的第894期文章
关于翅片管和热管的换热热阻、换热公式、传热系数、翅片效率,我们已经在本公号上讲过不少,今天我们就以具体翅片管的设计,来看一看翅片管换热器的工艺设计步骤。
我们以某工厂的翅片管换热器为例来看一看它的设计步骤。步骤如下:
步骤一
梳理用户给出的条件和要求,计算热负荷:
步骤二
1、质量流速的选取
2、选定气体的迎风面质量流速以后,所需的迎风面积就可简单地计算出来了:
3、确定迎风面的形状
步骤三
2、 确定迎风面上的翅片管根数和长度
3、计算迎风面上的基管传热面积A1A1=πDo×L1×N1步骤4
计算翅片管的换热系数和传热系数。
1、由气体侧的平均温度查取相应物理值。
如在省煤器中,烟气侧的平均温度
Tg=(1/2)× ( T1'+ Tl" ) ℃
依此查取烟气物性表中的下列物理量:
2、计算翅片外表面为基准的换热系数。
计算式:h ( w/㎡·℃ )
也可以由估算表中找到相近的 h 值。见下述第4点中的表格。
3、计算翅片管的翅化比β和翅片效率η。
这也可由表中推荐的估算值找到合适的数值。
4、计算以基管外表而为基准的换热系数。
Ho=h×β×η
也可以由估算表中找到相近的数值。
5、确定翅片管换热器的传热系数 K ,有两个方法可供选择:
( 1 )对专业人士:,可以查找相应的计算式,计算传热过程的每项部分热阻,*后计算总传热热阻,并确定传热系数;
( 2 )对非专业人士,可以按步骤五第4点的表格,并按照翅片管结构和选用的迎面风速,选择相应的或相近的传热系数估算值。
步骤5
计算翅片管换热器的传热平均温差 △ T 。我们需按照翅片管/热管计算式,近似地按逆流温差计算
步骤6
步骤7
步骤8
画出主要元件图 :
步骤9
计算翅片侧气体的流动阻力 △P
可按相关计算式及阻力估算表来选取,表格如下:
根据简化后的传热系数 K 的计算式:K=ho×f;
翅片管管外换热系数的换算式:ho=h×β×η 。
然后确定:△ P 计算值< △P 要求值
若出现 △ P 计算值不能满足设计要求的情况,需修改初始相关参数,重复上述各步骤的计算。
步骤10
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