(完整版)盘管加热计算
盘管换热器相关计算
一、铜盘管换热器相关计算条件：600kg 水 6小时升温30℃单位时间内换热器的放热量为q q=GC ΔT=600*4.2*10^3*30/(6*3600)= 3500 w 盘管内流速1m/s ，管内径为0.007m ，0.01m ， 盘管内水换热情况：定性温度40℃ 定性温度50℃ 管径0.014m Re 21244.31 Re 25179.86 管径0.20mRe 30349.01Re 35971.22湍流范围：Re=10^4~1.2*10^5 物性参数： 40℃饱和水参数。
黏度—653.3*10^-6 运动黏度—0.659 *10^-6 普朗特数—4.31 导热系数—63.5*10^2 w/(m. ℃) 求解过程：盘管内平均水温40℃为定性温度时换热铜管的外径，分别取d1=0.014m d2=0.02m 努谢尔特准则为0.4f8.0ff Pr 023Re.0*2.1Nu =＝ 1.2*0.023*21244.310.84.310.4=143.4（d1）0.4f8.0ff Pr 023Re.0*2.1Nu =＝ 1.2*0.023*30349.010.84.310.4=190.7（d2）管内对流换热系数为l Nu h ff i λ⋅==143.4*0.635/0.014=6503.39 （d1） lNu h ff i λ⋅==190.7*0.635/0.02=6055.63 （d2） 管外对流换热系数格拉晓夫数准则为（Δt=10）23/υβtd g Gr ∆==9.8*3.86*10^-4*10*.0163/(0.659*10^-6)2=356781.6（d1）23/υβtd g Gr ∆==9.8*3.86*10^-4*10*.0223/(0.659*10^-6)2=927492.9（d2）其中g=9.8 N/kgβ为水的膨胀系数为386*10^-6 1/K自然对流换热均为层流换热（层流范围：Gr=10^4~5.76*10^8）25.023w wPr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅∆=να=0.525(356781.6*4.31)0.25=18.48755 （d1）25.023w wPr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅∆=να=0.525(927492.9*4.31)0.25=23.47504（d2）其中Pr 普朗特数为4.31 对流换热系数为dNu m λα==18.48755*0.635/0.014=838.5422（d1）dNu m λα==23.47504*0.635/0.014=677.5749（d2）其中λ为0.635w/(m. ℃) .传热系数Uλδ++=o i h 1h 1U 1=1/6503.39+1/838.5422+1/393=0.003891 U=257.0138 （d1）λδ++=o i h 1h 1U 1=1/6055.63+1/677.5749+1/393=0.004186 U=238.9191 （d2）h i －螺旋换热器内表面传热系数 J/㎡·s ·℃ h o －螺旋换热器外表面传热系数 J/㎡·s ·℃ δ－螺旋换热器管壁厚 m δ=1mλ－管材的导热系数 J/m ·s ·℃ λ=393W/m ℃k o －分别为管外垢层热阻的倒数（当无垢层热阻时k o 为1） J/㎡·s ·℃ 自来水 k o =0.0002㎡℃/W 换热器铜管长度 dq l απ70==3500/10/257.0138/3.14/0.014=27.1（d1） A=1.53dq l απ70==3500/10/238.9191/3.14/0.022=21.2（d2） A=1.65二、集热面积的相关计算（间接系统）条件：加热600kg 水，初始水温10℃，集热平面太阳辐照量17MJ/㎡以上，温升30℃，⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅+⋅=hx hx CL R c IN AU A U F 1A A =9.5㎡ 式中IN A —间接系统集热器总面积，㎡L R U F —集热器总热损系数，W/（㎡·℃）对平板集热器，L R U F 宜取4～６W/（㎡·℃） 对真空管集热器，L R U F 宜取１～２W/（㎡·℃）取1hx U —环热器传热系数，W/（㎡·℃） hx A —换热器换热面积，㎡c A —直接系统集热器总面积，㎡ )1(J f)t t (C Q A L cd T i end w w c ηη--=w Q —日均用水量，kgw C —水的定压比热容，kJ/（kg ·℃） end t —出水箱内水的设计温度，℃i t —水的初始温度，℃f —太阳保证率，%；根据系统的使用期内的太阳辐照、系统经济以用户要求等因素综合考虑后确定，宜为30%～80% 取1T J —当地集热采光面上的年平均日太阳辐照量kJ/㎡η—集热器的年平均集热效率；根均经验值宜为0.25～0.5 取0.6 cdη—出水箱和管路的热损失率；根据经验取值宜为0.20～0.30 取L0.2结论：1）换热器入口流速在1 m/s 左右2）保证换热器内的平均温度在40℃左右3）换热器的入口压力不低于0.2 5MPa三、换热器计算 1.传热面积TU Q A ∆=(2.1.1)A — 传热面积 ㎡Q —传热量 J/sU —传热系数 J/㎡·s ·℃ ΔT －平均温度差 ℃2.平均温度差（考虑逆流情况）c1h2c2h1c1h2c2h1T T T T ln )T T ()T (T T -----=∆（2.2.1） 其中T c —冷流体温度 ℃ T h —热流体温度 ℃下标1为入口温度，下标2为出口温度 当c1h2c2h1T T T T --≤2时，可用算数平均值计算，即2)T T ()T (T c1h2c2h1-+-（2.2.2） 3.传热系数U)A A (k 11)k 1h 1()A A (h 1U 1io i o o o i o i ++++=λδη（2.3.1）h i －螺旋换热器内表面传热系数 J/㎡·s ·℃ h o －螺旋换热器外表面传热系数 J/㎡·s ·℃ δ－螺旋换热器管壁厚 mλ－管材的导热系数 J/m ·s ·℃k i ,k o －分别为管内外垢层热阻的倒数（当无垢层热阻时k i ,k o 均为1） J/㎡·s ·℃ηo －为肋面总效率（如果外表面为肋化，则ηo ＝1）ioA A －为换热管的外表面积与内表面积之比； 4.螺旋管内表面传热系数lNu h ff i λ⋅=（2.4.1） 其中h i —管内表面传热系数 J/㎡·h ·℃f Nu —努塞尔数f λ—流体导热系数 W/m ·K换热器设计流量为：4L/min ～14L/min ， 管内为湍流时实验关联式验证范围：Re f ＝104～1.2×105,Pr f ＝0.1～120，l/d ≥60; 管内径d 为特征长度。
盘管换热器相关计算
一、铜盘管换热器相关计算条件：600kg 水 6小时升温30℃单位时间内换热器的放热量为q q=GC ΔT=600**10^3*30/(6*3600)= 3500 w 盘管内流速1m/s ，管内径为0.007m ，0.01m ， 盘管内水换热情况：定性温度40℃ 定性温度50℃ 管径0.014m Re Re 管径0.20m Re Re湍流范围：Re=10^4~*10^5 物性参数：40℃饱和水参数。
黏度—*10^-6 运动黏度— *10^-6 普朗特数— 导热系数—*10^2 w/(m. ℃)求解过程：盘管内平均水温40℃为定性温度时换热铜管的外径，分别取d1=0.014m d2=0.02m 努谢尔特准则为0.4f 8.0f f Pr 023Re .0*2.1Nu =＝** （d1） 0.4f8.0ff Pr 023Re.0*2.1Nu =＝** （d2）管内对流换热系数为lNu h ff i λ⋅==*= （d1）lNu h ff i λ⋅==*= （d2） 管外对流换热系数格拉晓夫数准则为（Δt=10）23/υβtd g Gr ∆==**10^-4*10*.0163/*10^-6)2= （d1） 23/υβtd g Gr ∆==**10^-4*10*.0223/*10^-6)2=（d2）其中g= N/kgβ为水的膨胀系数为386*10^-6 1/K自然对流换热均为层流换热（层流范围：Gr=10^4~*10^8）25.023w wPr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅∆=να=*= （d1）25.023w wPr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅∆=να=*= （d2）其中Pr 普朗特数为 对流换热系数为dNu m λα==*= （d1） dNu m λα==*= （d2）其中λ为(m. ℃) .传热系数Uλδ++=o i h 1h 1U 1=1/+1/+1/393= U= （d1）λδ++=o i h 1h 1U 1=1/+1/+1/393=U= （d2）h i －螺旋换热器内表面传热系数 J/㎡·s ·℃ h o －螺旋换热器外表面传热系数 J/㎡·s ·℃ δ－螺旋换热器管壁厚 m δ=1mλ－管材的导热系数 J/m ·s ·℃ λ=393W/m ℃k o －分别为管外垢层热阻的倒数（当无垢层热阻时k o 为1） J/㎡·s ·℃ 自来水 k o =㎡℃/W换热器铜管长度 dq l απ70==3500/10/= （d1）A=dq l απ70==3500/10/= （d2）A=二、集热面积的相关计算（间接系统）条件：加热600kg 水，初始水温10℃，集热平面太阳辐照量17MJ/㎡以上，温升30℃，⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅+⋅=hx hx CL R c IN AU A U F 1A A =㎡式中IN A —间接系统集热器总面积，㎡L R U F —集热器总热损系数，W/（㎡·℃）对平板集热器，L R U F 宜取4～６W/（㎡·℃） 对真空管集热器，L R U F 宜取１～２W/（㎡·℃）取1hx U —环热器传热系数，W/（㎡·℃）hx A —换热器换热面积，㎡c A —直接系统集热器总面积，㎡ )1(J f)t t (C Q A L cd T i end w w c ηη--=w Q —日均用水量，kgw C —水的定压比热容，kJ/（kg ·℃） end t —出水箱内水的设计温度，℃i t —水的初始温度，℃f —太阳保证率，%；根据系统的使用期内的太阳辐照、系统经济以用户要求等因素综合考虑后确定，宜为30%～80% 取1T J —当地集热采光面上的年平均日太阳辐照量kJ/㎡cd η—集热器的年平均集热效率；根均经验值宜为～ 取L η—出水箱和管路的热损失率；根据经验取值宜为～ 取结论：1） 换热器入口流速在1 m/s 左右 2） 保证换热器内的平均温度在40℃左右 3） 换热器的入口压力不低于 5MPa三、换热器计算1.传热面积TU Q A ∆=(2.1.1)A — 传热面积 ㎡ Q —传热量 J/sU —传热系数 J/㎡·s ·℃ ΔT －平均温度差 ℃2.平均温度差（考虑逆流情况）c1h2c2h1c1h2c2h1T T T T ln )T T ()T (T T -----=∆（2.2.1） 其中T c —冷流体温度 ℃ T h —热流体温度 ℃下标1为入口温度，下标2为出口温度 当c1h2c2h1T T T T --≤2时，可用算数平均值计算，即2)T T ()T (T c1h2c2h1-+-（2.2.2）3.传热系数U)A A (k 11)k 1h 1()A A (h 1U 1io i o o o i o i ++++=λδη（2.3.1）h i －螺旋换热器内表面传热系数 J/㎡·s ·℃ h o －螺旋换热器外表面传热系数 J/㎡·s ·℃ δ－螺旋换热器管壁厚 m λ－管材的导热系数 J/m ·s ·℃k i ,k o －分别为管内外垢层热阻的倒数（当无垢层热阻时k i ,k o 均为1） J/㎡·s ·℃ ηo －为肋面总效率（如果外表面为肋化，则ηo ＝1）ioA A －为换热管的外表面积与内表面积之比； 4.螺旋管内表面传热系数lNu h ff i λ⋅=（2.4.1） 其中h i —管内表面传热系数 J/㎡·h ·℃f Nu —努塞尔数f λ—流体导热系数 W/m ·K换热器设计流量为：4L/min ～14L/min ，管内为湍流时实验关联式验证范围：Re f ＝104～×105,Pr f ＝～120，l/d ≥60; 管内径d 为特征长度。
盘管换热器相关计算
一、铜盘管换热器相关计算条件：600kg 水 6小时升温30℃ 单位时间内换热器的放热量为q q=GC ΔT=600*4.2*10^3*30/(6*3600)= 3500 w 盘管内流速1m/s ，管内径为0.007m ，0.01m ， 盘管内水换热情况：湍流范围：Re=10^4~1.2*10^5 物性参数：40℃饱和水参数。
黏度—653.3*10^-6 运动黏度—0.659 *10^-6 普朗特数—4.31 导热系数—63.5*10^2 w/(m. ℃)求解过程：盘管内平均水温40℃为定性温度时换热铜管的外径，分别取d1=0.014m d2=0.02m 努谢尔特准则为0.4f 8.0f f Pr 023Re .0*2.1Nu =＝1.2*0.023*21244.310.84.310.4=143.4 （d1） 0.4f8.0ff Pr 023Re.0*2.1Nu =＝1.2*0.023*30349.010.84.310.4=190.7 （d2）管内对流换热系数为l Nu h ff i λ⋅==143.4*0.635/0.014=6503.39 （d1） lNu h ff i λ⋅==190.7*0.635/0.02=6055.63 （d2） 管外对流换热系数格拉晓夫数准则为（Δt=10）23/υβtd g Gr ∆==9.8*3.86*10^-4*10*.0163/(0.659*10^-6)2=356781.6 （d1） 23/υβtd g Gr ∆==9.8*3.86*10^-4*10*.0223/(0.659*10^-6)2=927492.9（d2）其中g=9.8 N/kgβ为水的膨胀系数为386*10^-6 1/K自然对流换热均为层流换热（层流范围：Gr=10^4~5.76*10^8）25.023w wPr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅∆=να=0.525(356781.6*4.31)0.25=18.48755 （d1）25.023w wPr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅∆=να=0.525(927492.9*4.31)0.25=23.47504 （d2）其中Pr 普朗特数为4.31 对流换热系数为dNu m λα==18.48755*0.635/0.014=838.5422 （d1） dNu m λα==23.47504*0.635/0.014=677.5749 （d2） 其中λ为0.635w/(m. ℃) .传热系数Uλδ++=o i h 1h 1U 1=1/6503.39+1/838.5422+1/393=0.003891 U=257.0138 （d1）λδ++=o i h 1h 1U 1=1/6055.63+1/677.5749+1/393=0.004186 U=238.9191 （d2）h i －螺旋换热器内表面传热系数 J/㎡·s ·℃ h o －螺旋换热器外表面传热系数 J/㎡·s ·℃ δ－螺旋换热器管壁厚 m δ=1mλ－管材的导热系数 J/m ·s ·℃ λ=393W/m ℃k o －分别为管外垢层热阻的倒数（当无垢层热阻时k o 为1） J/㎡·s ·℃ 自来水 k o =0.0002㎡℃/W 换热器铜管长度 dq l απ70==3500/10/257.0138/3.14/0.014=27.1 （d1）A=1.53dq l απ70==3500/10/238.9191/3.14/0.022=21.2 （d2）A=1.65二、集热面积的相关计算（间接系统）条件：加热600kg 水，初始水温10℃，集热平面太阳辐照量17MJ/㎡以上，温升30℃，⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅+⋅=hx hx CL R c IN AU A U F 1A A =9.5㎡ 式中IN A —间接系统集热器总面积，㎡L R U F —集热器总热损系数，W/（㎡·℃）对平板集热器，L R U F 宜取4～６W/（㎡·℃） 对真空管集热器，L R U F 宜取１～２W/（㎡·℃）取1hx U —环热器传热系数，W/（㎡·℃） hx A —换热器换热面积，㎡c A —直接系统集热器总面积，㎡ )1(J f)t t (C Q A L cd T i end w w c ηη--=w Q —日均用水量，kgw C —水的定压比热容，kJ/（kg ·℃） end t —出水箱内水的设计温度，℃i t —水的初始温度，℃f—太阳保证率，%；根据系统的使用期内的太阳辐照、系统经济以用户要求等因素综合考虑后确定，宜为30%～80% 取1J—当地集热采光面上的年平均日太阳辐照量kJ/㎡Tη—集热器的年平均集热效率；根均经验值宜为0.25～0.5 取0.6 cdη—出水箱和管路的热损失率；根据经验取值宜为0.20～0.30 取0.2 L结论：1）换热器入口流速在1 m/s 左右2）保证换热器内的平均温度在40℃左右3）换热器的入口压力不低于0.2 5MPa三、换热器计算1.传热面积TU QA ∆=(2.1.1) A —传热面积 ㎡Q —传热量 J/sU —传热系数 J/㎡·s ·℃ ΔT －平均温度差 ℃2.平均温度差（考虑逆流情况）c1h2c2h1c1h2c2h1T T T T ln )T T ()T (T T -----=∆（2.2.1） 其中T c —冷流体温度 ℃ T h —热流体温度 ℃下标1为入口温度，下标2为出口温度 当c1h2c2h1T T T T --≤2时，可用算数平均值计算，即2)T T ()T (T c1h2c2h1-+-（2.2.2） 3.传热系数U)A A (k 11)k 1h 1()A A (h 1U 1io i o o o i o i ++++=λδη （2.3.1）h i －螺旋换热器内表面传热系数 J/㎡·s ·℃h o －螺旋换热器外表面传热系数 J/㎡·s ·℃ δ－螺旋换热器管壁厚 m λ－管材的导热系数 J/m ·s ·℃k i ,k o －分别为管内外垢层热阻的倒数（当无垢层热阻时k i ,k o 均为1） J/㎡·s ·℃ ηo －为肋面总效率（如果外表面为肋化，则ηo ＝1）ioA A －为换热管的外表面积与内表面积之比； 4.螺旋管内表面传热系数lNu h ff i λ⋅=（2.4.1） 其中h i —管内表面传热系数 J/㎡·h ·℃f Nu —努塞尔数f λ—流体导热系数 W/m ·K换热器设计流量为：4L/min ～14L/min ， 管内为湍流时实验关联式验证范围：Re f ＝104～1.2×105,Pr f ＝0.1～120，l/d ≥60; 管内径d 为特征长度。
盘管换热器相关计算
一、铜盘管换热器相关计算条件：600kg 水 6小时升温30℃ 单位时间内换热器的放热量为q q=GC ΔT=600*4.2*10^3*30/(6*3600)= 3500 w 盘管内流速1m/s ，管内径为0.007m ，0.01m ，盘管内水换热情况：定性温度40℃定性温度50℃管径0.014m Re 21244.31Re 25179.86管径0.20mRe 30349.01Re 35971.22湍流范围：Re=10^4~1.2*10^5物性参数：40℃饱和水参数。
黏度—653.3*10^-6 运动黏度—0.659 *10^-6 普朗特数—4.31 导热系数—63.5*10^2 w/(m. ℃)求解过程：盘管内平均水温40℃为定性温度时换热铜管的外径，分别取d1=0.014m d2=0.02m努谢尔特准则为＝1.2*0.023*21244.310.84.310.4=143.4 （d1）0.4f 8.0f f Pr 023Re .0*2.1Nu =＝1.2*0.023*30349.010.84.310.4=190.7（d2）0.4f8.0f f Pr 023Re .0*2.1Nu =管内对流换热系数为=143.4*0.635/0.014=6503.39 （d1）l Nu h ff i λ⋅==190.7*0.635/0.02=6055.63 （d2）lNu h ff i λ⋅=管外对流换热系数格拉晓夫数准则为（Δt=10）=9.8*3.86*10^-4*10*.0163/(0.659*10^-6)2=356781.6 （d1）23/υβtd g Gr ∆==9.8*3.86*10^-4*10*.0223/(0.659*10^-6)2=927492.9（d2）23/υβtd g Gr ∆=其中g=9.8 N/kg为水的膨胀系数为386*10^-6 1/Kβ自然对流换热均为层流换热（层流范围：Gr=10^4~5.76*10^8）=0.525(356781.6*4.31)0.25=18.48755 （d1）25.023w w Pr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅∆=να=0.525(927492.9*4.31)0.25=23.47504 （d2）25.023w w Pr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅∆=να其中Pr 普朗特数为4.31对流换热系数为=18.48755*0.635/0.014=838.5422 （d1）dNu m λα==23.47504*0.635/0.014=677.5749 （d2）dNu m λα=其中为0.635w/(m. ℃)λ.传热系数U=1/6503.39+1/838.5422+1/393=0.003891λδ++=o i h 1h 1U 1U=257.0138（d1）=1/6055.63+1/677.5749+1/393=0.004186λδ++=o i h 1h 1U 1 U=238.9191（d2）h i －螺旋换热器内表面传热系数 J /㎡·s ·℃h o －螺旋换热器外表面传热系数 J /㎡·s ·℃δ－螺旋换热器管壁厚 m δ=1mλ－管材的导热系数 J /m ·s ·℃ λ=393W/m ℃k o －分别为管外垢层热阻的倒数（当无垢层热阻时k o 为1） J /㎡·s ·℃ 自来水k o =0.0002㎡℃/W换热器铜管长度 =3500/10/257.0138/3.14/0.014=27.1 （d1）dq l απ70=A=1.53=3500/10/238.9191/3.14/0.022=21.2 （d2）dq l απ70=A=1.65二、集热面积的相关计算（间接系统）条件：加热600kg 水，初始水温10℃，集热平面太阳辐照量17MJ /㎡以上，温升30℃，=9.5㎡ ⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅+⋅=hx hx CL R c IN AU A U F 1A A 式中—间接系统集热器总面积，㎡IN A —集热器总热损系数，W/（㎡·℃）L R U F 对平板集热器，宜取4～６W/（㎡·℃）L R U F 对真空管集热器，宜取１～２W/（㎡·℃）取1L R U F —环热器传热系数，W/（㎡·℃）hx U —换热器换热面积，㎡hx A —直接系统集热器总面积，㎡ c A )1(J f )t t (C Q A L cd T i end w w c ηη--=—日均用水量，kgw Q —水的定压比热容，kJ/（kg·℃）w C —出水箱内水的设计温度，℃end t —水的初始温度，℃i t —太阳保证率，%；根据系统的使用期内的太阳辐照、系统经济以用户要求等因素综合考f 虑后确定，宜为30%～80% 取1—当地集热采光面上的年平均日太阳辐照量kJ/㎡T J —集热器的年平均集热效率；根均经验值宜为0.25～0.5 取0.6cd η—出水箱和管路的热损失率；根据经验取值宜为0.20～0.30 取0.2L η结论：1）换热器入口流速在1 m/s 左右2）保证换热器内的平均温度在40℃左右3）换热器的入口压力不低于0.2 5MPa三、换热器计算1.传热面积TU QA ∆=(2.1.1)A—传热面积 ㎡Q—传热量 J/sU—传热系数 J /㎡·s ·℃ΔT －平均温度差 ℃2.平均温度差（考虑逆流情况）c1h2c2h1c1h2c2h1T T T T ln)T T ()T (T T -----=∆（2.2.1）其中T c —冷流体温度 ℃T h —热流体温度 ℃下标1为入口温度，下标2为出口温度当≤2时，可用算数平均值计算，即c1h2c2h1T T T T --2)T T ()T (T c1h2c2h1-+-（2.2.2）3.传热系数U)A A(k 11)k 1h 1(A A (h 1U 1io i o o o i o i ++++=λδη（2.3.1）h i －螺旋换热器内表面传热系数 J /㎡·s ·℃h o －螺旋换热器外表面传热系数 J /㎡·s ·℃δ－螺旋换热器管壁厚 m λ－管材的导热系数 J /m ·s ·℃k i ,k o －分别为管内外垢层热阻的倒数（当无垢层热阻时k i ,k o 均为1） J /㎡·s ·℃ηo －为肋面总效率（如果外表面为肋化，则ηo ＝1）－为换热管的外表面积与内表面积之比；ioA A4.螺旋管内表面传热系数lNu h ff i λ⋅=（2.4.1）其中h i —管内表面传热系数 J /㎡·h ·℃—努塞尔数f Nu —流体导热系数 W/m ·Kf λ换热器设计流量为：4L/min ～14L/min ，管内为湍流时实验关联式验证范围：Re f ＝104～1.2×105,Pr f ＝0.1～120，l/d≥60; 管内径d 为特征长度。
储罐盘管加热换热面积
储罐盘管加热换热面积
在工业生产中，储罐盘管加热换热面积是一个重要的参数，它影响着生产效率和能源消耗。
本文将介绍储罐盘管加热换热面积的计算方法、影响因素以及如何提高换热效率。
一、储罐盘管加热换热面积的计算方法
储罐盘管加热换热面积可以通过以下公式计算：
A = Q / K
其中，A为储罐盘管加热换热面积，Q为加热量，K为传热系数。
二、影响因素
1.材质：不同材质的传热系数不同，不锈钢、铜等金属材质的传热系数较高，
而塑料、玻璃等非金属材质的传热系数较低。
2.盘管结构：盘管的弯曲半径、管径、管长等结构参数会影响传热效果，合
理的盘管结构可以提高换热效率。
3.介质流量：介质流量的大小直接影响到传热效果，流量越大，换热效率越
高。
4.温度差：传热过程中，介质进出口温度差越大，传热效率越高。
5.保温效果：储罐的保温效果越好，换热效率越高。
三、提高换热效率的方法
1.选用高传热系数的材质，如不锈钢、铜等。
2.优化盘管结构，如减小弯曲半径、增加管径、减小管长等。
3.增加介质流量，如提高泵的扬程或增加管径。
4.减小温度差，如增加冷却水或减小加热量。
5.加强保温措施，如增加保温材料或改进保温结构。
综上所述，储罐盘管加热换热面积的计算方法、影响因素和提高换热效率的方法是工业生产中需要关注的重要问题。
通过合理选择材质、优化盘管结构、增加介质流量、减小温度差和加强保温措施等方法可以提高储罐盘管的换热效率，从而降低能源消耗和提高生产效率。
盘管换热器相关计算(20201122195550)
、铜盘管换热器相关计算条件：600kg水6小时升温30 C 单位时间内换热器的放热量为qq=GC A T=600**10A3*30/(6*3600)= 3500 w盘管内流速1m/s，管内径为0.007m，0.01m，定性温度40 C定性温度50 C管径0.014m Re Re管径0.20m Re Re湍流范围：Re=10A4~*10A5物性参数：40 C饱和水参数。
黏度一*10A-6 运动黏度一*10八-6 普朗特数一导热系数一*10八2 w/(m. °c)求解过程：盘管内平均水温40 C为定性温度时换热铜管的外径，分别取d1=0.014m d2=0.02m努谢尔特准则为NU f 1.2* 0.023Re f0.8Pr f0.4= ** (di)NU f 1.2* 0.023Re f0.8Pr f0.4= ** (d2) 管内对流换热系数为h i Nu f(di)其中Pr普朗特数为对流换热系数为NuNu其中为(m. C ) .传热系数U丄丄丄U h i h o —=1/+1/+1/393=h i Nu f(d2)管外对流换热系数格拉晓夫数准则为（△t=10） 3 2Gr g td / =**i0A-4*io*.oi6 3/*10A-6) 2= (d1)Gr …3 # 2g td / =**10A-4*IO* .022 3 2/*10人-6) = (d2)其中g= N/kg为水的膨胀系数为386*10A-6 1/K自然对流换热均为层流换热（层流范围：Gr=10A4~*10A8）Nu w 0.5253i w g t20.25Pr (di)Nu w 0.525 l w3g t20.25Pr (d2)U= (di)丄丄」U h i h-=1/+1/+1/393=h i -螺旋换热器内表面传热系数 J/ m 2・ s •C h o -螺旋换热器外表面传热系数 J/ m 2・ s •C3—螺旋换热器管壁厚mS =1m入一管材的导热系数 J/m • s • C 入=393W/mCk 。
盘管换热器相关计算-范本模板
一、铜盘管换热器相关计算条件：600kg 水 6小时升温30℃ 单位时间内换热器的放热量为q q=GC ΔT=600＊4。
2＊10^3＊30/（6＊3600)= 3500 w 盘管内流速1m/s ，管内径为0。
007m,0.01m ，湍流范围:Re=10^4~1.2＊10^5 物性参数:40℃饱和水参数。
黏度—653。
3＊10^—6 运动黏度-0.659 ＊10^—6 普朗特数—4。
31 导热系数—63。
5*10^2 w/(m 。
℃）求解过程:盘管内平均水温40℃为定性温度时换热铜管的外径,分别取d1=0.014m d2=0.02m 努谢尔特准则为0.4f 8.0f f Pr 023Re .0*2.1Nu =＝1。
2*0。
023＊21244.310.84。
310。
4=143.4 (d1) 0.4f8.0f f Pr 023Re .0*2.1Nu =＝1.2＊0.023*30349。
010。
84.310。
4=190。
7 (d2）管内对流换热系数为l Nu h ff i λ⋅==143。
4*0.635/0.014=6503.39 （d1） lNu h ff i λ⋅==190。
7*0.635/0.02=6055。
63 （d2) 管外对流换热系数格拉晓夫数准则为(Δt=10）23/υβtd g Gr ∆==9。
8*3.86＊10^—4＊10*.0163/（0.659＊10^—6)2=356781。
6 （d1） 23/υβtd g Gr ∆==9.8*3.86＊10^—4*10*.0223/(0.659*10^—6)2=927492。
9(d2）其中g=9.8 N/kgβ为水的膨胀系数为386*10^-6 1/K自然对流换热均为层流换热（层流范围：Gr=10^4～5.76＊10^8）25.023w w Pr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅∆=να=0。
525（356781。
6*4.31）0。
盘管热水加热设计计算
5.3
63
1350.0 0.7
25.1 51.5 1350.0 0.7
7.5 61.5 1350.0 0.7
7.6 61.5 1350.0 0.7
13.4 61.5 1350.0 0.7
9.7
63
1350.0 0.7
3.1 63.5 1350.0 0.7
0.1 19.00 0.5 19.00 0.1 19.00 0.1 19.00 0.2 19.00 0.2 19.00 0.1 19.00
式 中 ： C1C 2分 别 为 容 器 和 介 质 的 比 热 （K cal/ Kg ℃ ）
M1 M2 分 别 为 容 器 和 介 质 的 质 量 （K g）
△T 为 所 需 温 度 和 初 始 温 度 之 差 （ ℃ ）
H为 初 始 温 度 加 热 到 设 定 温 度 所 需 要 的 时 间 （h ）
4.18 231.7 1.4
6 460 27 1
4.18 13.0 31.0 85 50
4.18 167.7 1.4
7 155 20 1
4.18 13.0 30.0 85 50
4.18 54.2 1.4
盘管热水加
一 、 电 加 热 器 的 设 计 计 算 ， 一 般 按 以 下 三 步 进 行 ：
1 、 计 算 从 初 始 温 度 在 规 定 的 时 间 内 加 热 至 设 定 温 度 的 所 需 要 的 功
2 210.0 10 210.0
2 210.0 2 210.0 4 210.0 3 210.0 1 210.0
2 0.6 1.2 14 0.6 1.2
3 0.6 1.2 3 0.6 1.2 6 0.6 1.2 4 0.6 1.2 1 0.6 1.2
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盘管内侧界膜导热系数 冷凝负荷 冷凝给热系数
管内污垢系数 管外污垢系数
盘管内侧界膜导热系数 普兰特准数 20℃尿素溶液密度 系数 假设壁温 85℃尿素溶液密度 格朗特常数
计算 壁温 计算与假设差异
管壁平均直径 管壁热阻
温度T 密度 汽化潜热
导热系数ki 动力粘度μi 流量
300 5.369
1/K
总传热系数
K
盘管加热面积
A
0.010803 92.57
(m2·h· ℃)/kcal kcal/(m2· h·℃)
17.04 m2
输入 输入 输入
输入 输入 输入 输入 输入 输入
查表SHJ10-90
查表
输入
室内和地沟 安装时风速 取0 α h=11.63+6.9 5×ω0.5
输入 输入 输入 输入 输入 查表 查表 查表
4.078904564
1131 kg/m3
0.47
0.25
85
℃
1090 kg/m3
0.000578687
607656512.1
104.87
631.84
kcal/(m·h ·℃)
123.30
kcal/(m2· h·℃)
21.65 ℃
292.5355065 %
84.94 0.00008
(m2·h· ℃)/kcal
℃ ℃ ℃ m
m/s
23.66775311 W/(m2·k)
0.046365 W/(m2·℃)
0.0496 W/(m2·℃)
无伴热 5.0644 (W/m) 393.8989077 W 0.094234188 kcal 339.2430784 kcal/hr
尿素溶液 50
1140 60028.96
20 30
334
0.037515 0.02032 1320.56
℃ kg/m3
kcal/kg
kcal/(m·h ·℃) cp kg/hr
入口管直径 入口管壁厚 入口管流速 盘管直径 盘管壁厚ta 公称直径de 盘管内径di 盘管根数 盘管流速 盘管直径Dc 盘管导热系数λ
hi г hi
ri
ro
ho Pr
ρ Co n tw ρw β Gr Nu ho
查表
输入 输入
Pa·s与 kg/m·h的 换算关系是 *3600
输入 输入 查表：Mpa(G)为表压， 查表时应+0.1MPA=绝压
查表 查表
输入 对比经验数据 输入 输入 输入 输入 输入 对比经验数据 输入 查表
查表 查表
查表 查表 查表 输入 查表
比较差异<3%,假设成立
k tw
dm rw=ts/λ
89
mm
4
mm
13.26 m/s
89
mm
4
mm
80
mm
81
mm
2
根
6.629356799 m/s
3500 mm
50
kcal/(m·h ·℃)
5189.461828 kg/(m·h)
125.59
kcal/(m·h ·℃)
0.000100 0.000300
(m2·h· ℃)/kcal (m2·h· ℃)/kcal
50%尿素溶液30℃
50%尿素溶液30℃
Q=
质量浓度 密度 质量 初始温度 终了温度 比热容
比热容
导热系数ki
50%尿素溶液30℃ 尿素溶液
动力粘度μi 升温所需的热量
4100 mm
5200 mm
69
m3
0.7670
77.77772593 m2
3600 s
20 15.7 17.85 0.04 岩棉
3
0.732
0.738
0.482
% kg/m3 kg ℃ ℃ kcal/(kg· ℃) kcal/(kg· ℃) kcal/(m·h ·℃)
2.664 kg/m·h
441212.8231 kcal
加热介质 蒸汽
压力
蒸汽 1.27
Mpa(G)
蒸汽 蒸汽 1.27Mpa(G)蒸汽 1.27Mpa(G)蒸汽 1.27Mpa(G)蒸汽 1.27Mpa(G)蒸汽 加热盘管参数 蒸汽 蒸汽 蒸汽
储罐参数
储罐直径
储罐高度
储罐容积
V
充装系数
散热面积
A
加热时间
物料温度
t
环境温度
ta
平均温度
tm
罐保温厚度
δ
保温材料
风速
ω
表面给热系数
αhห้องสมุดไป่ตู้
岩棉
常温执异率λ0
岩棉
导热系数λ
罐有无伴热
单位长度表面允许最大散热量 q=
允许最大散热损失
Q=
储罐内介质 尿素溶液 尿素溶液 尿素溶液 尿素溶液 尿素溶液
50%尿素溶液20℃