机房空调换热器设计计算
热管换热器计算
热管换热器计算(2009-02-20 22:50:45)转载标签：热管换热器计算德天热管亚洲热管网热管换热器计算可用热平衡方程式进行计算，对于常温下使用的通风系统中的热管换热器的换热后温度，回收的冷热量也可用下列公式计算，由于公式采用的是显热计算，但实际热回收过程也发生潜热回收，因此计算值较实测值偏小，其发生的潜热回收可作为余量或保险系数考虑。
本文选自【亚洲热管网】热管换热器的计算：1. 热管换热器的效率定义η=t1-t2/t1- t3 (1-1)式t1、t2——新风的进、出口温度（℃）t3——排风的入口温度（℃）2.热管换热器的设计计算一般已知热管换热器的新风和排风的入口温度t1和t3，取新风量L x 与排风量L P相等。
即L x = L P，新风和排风的出口温度按下列公式计算：t2=t1－η(t1－t3) (1-2)t4=t3＋η(t1－t3) (1-3)t4——排风出口温度（℃）回收的热量Q (kW), 负值时为冷量：Q(kW)= L xρX C x（t2-t1）/3600 (1-4)式中L x——新风量（m3/h ）ρx——新风的密度（kg/m3）（一般取1.2 kg/m3）C x——新风的比热容，一般可取1.01kJ/ (kg ·℃)。
3.选用热管换热器时，应注意：1）换热器既可以垂直也可以水平安装，可以几个并联，也可以几个串联；当水平安装时，低温侧上倾5℃~7℃。
2）表面风速宜采用1.5 m/s~3.5m/s。
3）当出风温度低于露点温度或热气流的含湿量较大时，应设计冷凝水排除装置。
4）冷却端为湿工况时，加热端的效率η值应增加，即回收的热量增加。
但仍可按上述公式计算（增加的热量作为安全因素）。
需要确定冷却端（热气流）的终参数时，可按下式确定处理后的焓值，并按处理后的相对湿度为90%左右考虑。
h2=h1－ 36Q/ L×ρ (1-5)式中h1, h2——热气流处理前、后的焓值（kJ/kg）;Q ——按冷气流计算出的回收热量（W）;L ——热气流的风量（m3/h ）；ρ——热气流的密度（kg/m3）。
翅片式换热器的设计及计算
制冷剂系统翅片式换热器设计及计算制冷剂系统的换热器的传热系数可以通过一系列实验关联式计算而得，这是因为在这类换热器中存在气液两相共存的换热过程，所以比较复杂，现在多用实验关联式进行计算。
之前的传热研究多对于之前常用的制冷剂，如R12，R22，R717，R134a等，而对于R404A和R410A的，现在还比较少。
按照传热过程，换热器传热量的计算公式为：Q=KoFΔtm (W)Q—单位传热量，WKo—传热系数，W/（m2.C）F—传热面积，m2Δtm—对数平均温差，CΔtmax—冷热流体间温差最大值，对于蒸发器，是入口空气温度—蒸发温度，对于冷凝器，是冷凝温度—入口空气温度。
Δtmin—冷热流体间温差最小值，对于蒸发器，是出口空气温度—蒸发温度，对于冷凝器，是冷凝温度—出口空气温度。
传热系数K值的计算公式为：K=1/（1/α1+δ/λ+1/α2）但换热器中用的都是圆管，而且现在都会带有肋片（无论是翅片式还是壳管式），换热器表面会有污垢，引入污垢系数，对于蒸发器还有析湿系数，在设计计算时，一般以换热器外表面为基准计算传热，所以对于翅片式蒸发器表述为：Kof--以外表面为计算基准的传热系数，W/（m2.C）αi—管内侧换热系数，W/（m2.C）γi—管内侧污垢系数，m2.C/kWδ，δu—管壁厚度，霜层或水膜厚度，mλ，λu—铜管，霜或水导热率，W/m.Cξ，ξτ—析湿系数，考虑霜或水膜使空气阻力增加系数，0.8-0.9（空调用亲水铝泊时可取1）αof—管外侧换热系数，W/（m2.C）Fof—外表面积，m2Fi—内表面积，m2Fr—铜管外表面积，m2Ff—肋片表面积，m2ηf—肋片效率，公式分析：从收集的数据（见后表）及计算的结果来看，空调工况的光滑铜管内侧换热系数在2000-4000 W/（m2.C）（R22取前段，R134a取后段，实验结果表明，R134a的换热性能比R22高)之间。
因为现在蒸发器多使用内螺纹管，因此还需乘以一个增强因子1.6-1.9。
10平方换热器换热量
10平方换热器换热量一、了解10平方换热器的基本概念10平方换热器，顾名思义，是指换热面积为10平方米的换热设备。
它广泛应用于暖通空调、化工、冶金、船舶等领域，主要用于实现两种流体间的热量交换。
通过10平方换热器，可以实现热量的传递，从而满足各种工艺过程和生产生活的需求。
二、分析10平方换热器的换热量计算方法10平方换热器的换热量计算公式为：Q=U*K*ΔT*A其中，Q表示换热量，U为热传导系数，K为换热器的传热系数，ΔT为两种流体的温差，A为换热面积。
三、探讨影响10平方换热器换热效果的因素1.换热器的设计：包括换热器的结构、材料、流速等因素，设计合理的换热器可以提高换热效果。
2.流体的性质：流体的性质直接影响换热过程，如比热容、粘度、密度等。
3.温差：温差越大，换热量越大，但过大的温差会导致热应力的产生，影响换热器的使用寿命。
4.换热器的清洁程度：清洁的换热器表面有利于热量的传递，而污垢会降低换热效果。
四、提供提高10平方换热器换热效果的建议1.优化换热器设计，提高传热系数K。
2.合理选择流体，以提高换热效率。
3.控制温差，避免过大的热应力。
4.定期清洗换热器，保持换热表面的清洁。
五、总结10平方换热器在实际应用中的优势与局限优势：1.结构紧凑，占地面积小。
2.换热效率高，节能效果显著。
3.应用范围广泛，适应性强。
局限：1.换热面积较小，可能无法满足大吨位热负荷的需求。
2.设计和制造要求较高，成本相对较高。
3.清洁和维护较为繁琐，对操作人员要求较高。
综上所述，10平方换热器在实际应用中具有显著的优势，但同时也存在一定的局限。
换热器的传热及阻力计算
换热器的传热及阻力计算换热器是一种用于传递热量的设备，广泛应用于各个领域，如工业生产、能源系统和空调系统等。
在设计换热器时，需要对其进行传热及阻力计算，以确保其正常工作和高效性能。
本文将详细介绍换热器的传热计算方法和阻力计算方法。
换热器的传热计算方法可以通过换热系数和传热面积两个方面来进行。
换热系数是一个反映传热效率的参数，可以通过实验测定或理论计算得到。
传热面积是指换热器内热量传递的表面积，可以通过换热器的几何形状和尺寸进行计算。
换热系数的计算方法主要有理论计算和实验测定两种。
理论计算方法是根据换热过程涉及的热力学和流体力学原理，利用换热器材料的导热性能、流体的物性参数和流体速度等来计算换热系数。
而实验测定方法则是通过实验室或现场实测来确定换热系数。
常见的实验测定方法有柱式法、风洞法、加热线法和表面平均温度法等。
传热面积的计算方法则根据具体的换热器结构形式来进行。
换热面积的计算需要考虑换热器的传热面的几何形状、尺寸和布置等因素。
根据实际情况和设计要求，可以选择适当的换热器结构，如管壳式、板式、管翅片式、环型或螺旋板式等，并根据具体结构进行面积计算。
阻力计算是指换热器在工作过程中对流体流动产生的阻力进行估算。
对流体流动的阻力计算需要考虑流体的运动状态、流量和流速等因素。
阻力计算可以通过实验测定或理论计算来进行。
实验测定方法包括风洞法、压差容器法和管道试验法等，其中风洞法是常用的方法之一、理论计算方法则根据流体流动的基本原理和方程来进行，如伯努利方程、连续性方程和动量方程等。
在进行换热器的阻力计算时，需要考虑流体的性质、流动状态和流道的几何形状等因素。
一般来说，流体的阻力与其粘度、密度、流速和流体的流动形式等有关。
流体的流动形式可以分为层流和紊流两种，其阻力特性也有所不同。
通常情况下，层流和紊流的阻力可以通过一系列经验公式或实验数据进行计算和估算。
除了传热计算和阻力计算，还需要对换热器进行性能评估和优化设计。
换热器换热效率计算.doc
换热器换热效率计算.doc
换热器分析评估换热器性能通常有两种方法。
一种是对数平均温差，缩写为LMTD，另一种是有效性NTU方法，用ε-NTU表示。
同时，通过定义换热器的效率，可以考虑另一种通用方法作为分析换热器性能的方法。
该标准显示了热交换器与其最佳和最理想的设计点有多远，以及达到此所需状态需要多少变化。
换热器效率的定义
使用实心壁的不同温度的两种流体之间的热交换过程发生在各种工程应用中。
实现这种交换的工具是热交换器。
一些应用，如空调、发电、废热回收和化学加工使用这种装置。
换热器工作的基础是热流体在温度为T时进入换热器，其热容量为C。
同样，热容量为C 的冷流体进入温度为t ；与此同时，热流体失去热量，其温度降至T。
它将热量传递给冷流体以将其温度升高到t 并在该温度下离开热交换器。
通常，热交换效率定义为在最佳情况下，实际情况下传递的热量与理想情况下的热量之比。
板式换热器设计选型计算方法和步骤
板式换热器设计选型计算方法和步骤板式换热器是一种常用的热交换设备，用于将热量从一个流体传递到另一个流体，常用于工业生产和暖通空调系统等领域。
在进行板式换热器设计的时候，需要进行选型计算，确保选用适合的设备。
以下是板式换热器设计选型计算的方法和步骤。
1.确定换热要求：在进行选型计算之前，首先需要明确换热器的换热要求。
需要确定的参数包括热量传递量、流体的流量及温度等。
根据实际应用需求，可以计算出所需要的传热面积。
2.确定流体性质：在进行选型计算之前，需要明确流体的物理性质，如密度、比热容、导热系数等。
这些参数将用于计算换热器的传热系数以及流体流量。
3.确定换热器类型：根据实际需求和换热要求，确定适合的换热器类型。
常见的板式换热器类型包括波纹板式换热器、平板式换热器和多馏分板式换热器等。
4.计算换热面积：根据给定的热量传递量和流体的物理性质，可以计算出所需的传热面积。
传热面积的计算公式为：A=Q/(U·ΔTm)，其中Q 为热量传递量，U为整体传热系数，ΔTm为全平均温差。
5.确定流体侧压降：计算流体在板式换热器内的压降，确保流体正常流动。
可以使用经验公式或流体力学计算方法来进行压降的计算。
6.选择合适的传热板：根据流体的流动性质和换热要求，选择合适的传热板。
传热板的选择应考虑其传热效果、耐腐蚀性、结构强度等因素。
7.确定板片数量：根据计算得到的传热面积和板片的面积，可以计算出所需的板片数量。
板片数量的选择应根据实际运行要求来确定，以确保换热器具有足够的传热面积。
8.确定板片间距和通道宽度：根据流体的流量和换热要求，确定板片间的间距和通道的宽度。
这些参数将影响流体的流速、压降以及换热效果。
9.进行换热器的设计绘图：根据以上计算结果，进行换热器的设计绘图。
绘图应包括换热器的尺寸、管道连接方式、流体进出口位置等详细信息。
10.进行换热器的性能验证：进行换热器的性能验证和参数调整，确保设计的换热器符合实际使用要求。
空调翅片管换热器设计计算
℃℃℃℃℃℃℃kg/s kJ/kgkJ/kg采用平均温差法，首先计算风量和风速，然后据此计算换热器的尺寸，再算出换热器的传热对数平均温差θ计算：冷凝器热负荷：翅片管簇结构参数选择与计算外径*底壁厚*齿高设计传热管的规格：（内螺纹铜管）mm mm mm℃KPa2112ln a a m ka k a t t t t t t θ-=--1013.0000干空气比热容J/（㎏.K ）查干空气物理性质表0.0271热导率λf W/(m.K)0.0000运动粘度m2/s 1.0950空气平均密度ρf ㎏/m31726.0544所需要的风量计算结果m3/h计算空气侧换热系数24.0000每个换热器管列数0.7400单管有效长度B m 0.3048单个换热器高度 H m 10.3792换热器总外表面积L m22.1257迎面风速m/s 5.4333最小截面流速m/s41.0000沿气流方向的肋片长度mm 2.3382当量直径mm17.5346长径比730.1311空气雷诺数Re查《小型制冷装置设计指导》表3-18、3-19，用插入法得空气流过平套片管的叉排管簇时空气侧换热系数：计算制冷剂侧换热系数翅片效率203.0000铝的热导率94.9293m a0空气侧换热系数1.7162ρ1.8236ρ'0.0037h'm则外表面效率0.383091.46740.3364f ν(12a a pf f kv t t C Q q -=ρa g V w HB=ε/max g w w =mm s n L 4.252=⨯=-+---=)((211ff b f f b eq s d s s d s d δδ=-eqd L (')'f th mh mh η=)/(203K m f ∙=λ(')'f th mh mh η=bfbffaaaa++=ηη查文献［小型制冷装置设计指导］表3-11，R22在tk=47℃的物性集合系数B=1337.57，氟利昂在管内凝结的表面传热系数为：2592.7(47-twi)“-0.25忽略薄壁铜管热阻及管与翅片间的接触热阻，则根据热平衡有试凑法解得管壁面温度 44.7℃，故铜管内表面传热系数2105.4000(25.0555.0-=iki tBdα)(000fw k i ki a a t t a a =-ηkWkW℃尺寸，再算出换热器的传热系数，校验传热面积是否足够管排方式等腰三角形叉排排列外径*底壁厚*齿高δfmm 平板形铝制套片s1mmmm mm沿气流方式mm mm mm m2/mm2/mm2/m m2/m m2/m 2.02++=f o b d d δ24.022.0⨯-+=o i d d 212()24b f fs s d a s π-⨯=ff f f b b s s d a δδπ+-=)(ii d a π=2/)(b i m d d a +=πiof a a =βbf of a a a +=06.15.20)1.06.1()4.75.20()()(11=⨯-⨯-=-⨯-=ff f b s s s d s δε查干空气物理性质表肋片/当量直径th(mh')mh')(12a a pf f kv t t C Q q -=ρa g V w HB=ε/max g w w =mms n L 4.252=⨯==-+--⨯-⨯=-+---=1.06.14.75.20)1.06.1()4.75.20(2))((211ff b f f b eq s d s s d s d δδ=-eqd L ==feqamx ef d w R ν1.1)(⨯=meqnefe aofd L R d c λψαff a m δλ02='('1)(10.35ln ')2bd h ρρ=-+1bs d ρ=' 1.27ρ=bfbf aa++η性集合系数B=1337.57，2592.7891()25.025.055---wi k it t Bd)()000m w f wt t a a -=η=ki a角形叉排排列212()24b f fs s d a s π-⨯=5991.06.15.0)1.06.1()4.7=⨯-⨯。
空调外机风冷冷凝器换热计算
空调外机风冷冷凝器换热计算
空调外机的风冷冷凝器是空调系统中承担冷凝热量的关键部分，其换热量的计算可以根据传热原理和热力学公式进行估算。
下面是计算空调外机风冷冷凝器换热量的一般步骤：
1. 确定空气和制冷剂的物性参数：需要获得空气和制冷剂的温度、压力、比热等物性参数。
2. 确定换热方式：根据空气和制冷剂的物性参数，判断冷凝器的换热形式，包括强制对流、自然对流或辐射换热等。
3. 确定换热区域和表面积：根据具体的外机设计和材料参数，确定冷凝器的换热区域和表面积。
4. 计算换热传递系数：根据换热方式和表面特性，计算换热传递系数。
对于强制对流换热，可以使用对流换热公式，如
Nu=0.023*Re^0.8*Pr^0.33；对于自然对流换热，可以使用格拉斯霍夫公式，如Nu=0.54*Gr^0.25。
5. 计算单位面积上的换热量：根据换热传递系数和温差，计算单位面积上的换热量，如Q=A*h*(T1-T2)，其中Q为换热量，A为冷凝器的表面积，h为换热传递系数，T1和T2为空气和
制冷剂的温度差。
6. 计算总的换热量：根据冷凝器的总表面积，通过乘以单位面积上的换热量来计算总的换热量。
需要注意的是，上述计算步骤只是一种常见的计算思路，并且计算的准确性还受到多个因素的影响，例如空气速度、管路设计、换热器材质等。
因此，实际工程中需综合考虑并结合具体条件进行换热计算。
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机房空调换热器设计计算
已知条件：
冷却媒介为纯水，冷却对象为湿空气。
换热器为套片式管翅式换热器，铜管选为内螺纹铜管，翅片选为平片开窗片。
设计换热能力Q=40kw ，管程水进口t 1=12℃，管程水出口t 2=17℃；
壳程进口空气t 3=23℃，湿度φ=50%，风量H=12000m 3/h=3.33m 3/s 。
换热形式为交叉换热。
箱体尺寸，长2000mm ，宽600mm ，深300mm 。
纯水的c=4.2×103J/（kg.K ）
试计算换热面积、换热器形式等。
计算步骤：
管程换热温差为△t=t 2-t 1=5℃；
根据公式Q=mc △t 得m 水=)
12(t t c Q =1.9kg/s ； 查得
通过查得壳程进口比焓值h 1=45.476kj/kg 。
比容c=0.825m 3/kg
则壳程空气质量流量为m 空=C
H =3.3/0.825=4.04kg/s ； 根据公式Q=m （h1-h2）得h 2=h 1-空
m Q =45.476-40/4.04=45.476-9.9=35.576kj/kg 假定出口干球为t 2=19℃，则通过出口焓值查的出口状态参数如下：
出口相对湿度47.1%，干球19℃
则对数平均换热温差△t /=。