歡迎光臨蘇州愛爾瑪特環保節能科技有限公司!聯系電話:13776178696
網站地圖
中文
|
ENG
網站首頁
翅片管系列
換熱器系列
翅片管規格
應用領域
新聞資訊
關于我們
聯系我們
行業資訊
Product categories
行業資訊
公司新聞
行業資訊
問題解答
聯系我們
蘇州愛爾瑪特環保節能科技有限公司
手機:0512-53371508
電話:0512-53371508
聯系人:13776178696
郵箱:aiermat01@126.com
地址:太倉市城廂鎮常勝北路33號10幢
您的位置:
首頁
>>
新聞資訊
>>
行業資訊
4.2.2設計例
日期:2021-10-21 00:58:46點擊:197
4.2.2設計例
下面針對管內是單相流體的情況,舉例說明空冷器的設計計算方法。
例
4. 2.1
設計一臺空氣冷卻器,用于由某設備排岀的熱水的冷卻。
已知,熱水流量:
=130
t/h = 36.
1
kg/s
;
熱水壓力為
0.5 MPa
;
熱水進入空冷器溫 度:
;熱水流出空冷器溫度:
,取水的平均比熱容
c
p
=
4.
2
kJ/ (kg •℃
)。
解首先,進行初步設計。
(1) 由管內介質的給定參數計算熱負荷。
(2) 選擇空氣的設計氣溫。
首先,根據當地氣象資料,日最高氣溫的年平均值為
15
℃
,考慮一定的安全系數,本 設計選擇
=
16
℃
作為設計入口氣溫。
(3) 選擇空氣的出口溫度和空氣溫升。
空氣的出口溫度要低于管內介質的出口溫度
40
℃
設計選擇空氣出口溫度為
=
34℃
,比水的出口溫度低
6
℃空氣溫升為
。
(4) 空氣流量確定,由熱平衡式
(5) 迎風面空氣質量流速的選擇。
(6) 空冷器所需總迎風面積。
(7) 翅片管束的尺寸及數目。
選擇:管束長度
L=12.0 m,
寬度
W=3.0 m,
則單個管束迎風面積:
o
迎風面上管束數目
:
,
選取
M
=6,
則總迎風面積為F=
36
mx6 m
= 216
m
2
o
實取迎風面質量流速為
(8) 翅片管參數的選擇和計算。
基管尺寸:
;
基管材質:碳鋼
3078
;
翅片外徑:
50
mm
;
翅片高度
;
12.5
mm
;
翅 片厚度
t = 0.
5
mm
;
翅片節距
0 = 2.3 mm
;
翅片材質:
AL
;
加工方式:鋼/鋁軋制復合翅 片管。
翅化比的計算:
單翅片外表面積
翅片間裸管面積
1
個節距內翅片管外表面積
1
個節距內的光管外表面積
翅化比:
(9) 翅片管束的參數選擇和計算。
翅片管橫向管間距
=56
mm
;
考慮管束的邊框寬度為
2x100 mm
;
橫向管排數
=
(3
000-200)/56 = 50
排,考慮到管束為叉排(錯排)排列,取
=48
排。
(10) 傳熱面積的確定。
翅片管有效長度
單支翅片管有效傳熱面積(以基管外表面為基準)
單排翅片管傳熱面積
單管束傳熱面積,取管束縱向為
4
排管
空冷器總傳熱面積
翅片管總根數
(11) 風機的選擇和相關參數。
風機風葉直徑:
;
風量和風壓
:
;
功率/葉片數
:
37
kW/4
片;臺數
:
6
臺;單臺迎風面積
:
;
總迎風面積
:
;
總風量
:
6x 54xl0
4
(
)
=
20℃
時的空氣密度為
1. 2 kg/m
3
,
空氣總質量流量為
= 1 080
kg/s,
變頻調節至與
(
4)
中確定的
754 kg/s
接近。
(12) 風機和管束的平面布置如圖
4. 2.
1
所示。
以上設計屬于初步設計,下面,需逐項進行精確計算,以驗證上述初步設計的可靠性, 并可根據情況做必要的修改。
(13) 空氣最窄流通截面上質量流速的計算。
1
個翅片節距
(2.
3
mm)
內的迎風面積
1
個翅片節距內的最窄流通面積
最窄截面與迎風面積之比
圖4. 2. 1風機和管束的平面布置
最窄流通截面上的空氣質量流速
(14) 翅片管外換熱系數的計算。
由關聯式
(2. 2.7)
可知
式中,空氣在平均溫度
25℃
下的物性為:導熱系數:
A=0.
025 51
W/(m •
℃
);黏度
=
1.849xl0-
5
kg/(m • s)
;
普朗特數:
Pr = 0.
729 6
;
基管外徑
:
;
翅片間隙:Y=
0. 023-0.000 5=0.001
8
m
;
翅片高度
:
H=0.012
5
m
;
最窄流通截面上的空氣質量流速:
=7.
645
kg/(m
2
• s)
o
將上述各參數代入式
(2. 2.
7)
,計算結果為
(15) 翅片效率的計算。
應用環形翅片效率的簡化計算式
(2. 4.
7)
式中為換熱系數
;
為翅片材質
AL
的導熱系數
,
=200 W/ (
)
;
為翅片厚度,
=
0.
000 5
m
;
L
為翅片高度
,L = H = 0.
012 5
m
;
=L +
/2 = 0. 012 75 m
;
為翅根半徑,
=0. 012 5 m
o
計算結果為
翅片效率:
(16) 以光管外表面為基準的換熱系數
h
o
的計算。
計算式:
其中,
為翅片外表面積
為翅片之間的裸管面積
為光管面積
代入上式
(17)
管內換熱系數的計算。
翅片管總數
N=1
152
支
設
2
排管為
1
管程,則管程數為
2,
每一管程的翅片管數為
N/2 = l
152/2 = 576
支
管內水總流量為
130
t/h = 36.
1
kg/s = 0.037
管內水總流通截面積
管內水質量流速
管內水平均流速
管內雷諾數
式中,
為水的密度
,
= 970 kg/m
3
;
為水的黏度,
;
為水 的流速
,
o
代入式
(2. 6.2),
管內水的換熱系數為
式中,
和
分別為水在平均溫度下的導熱系數和普朗特數。
(18)
傳熱系數
的計算。
以光管外表面積為基準的傳熱系數為
式中,
和
。分別是管內水和管外空氣的污垢熱阻,見第
2.
9
節;
為基管與翅片之間 的接觸熱阻,見第
2.
10
節。
總熱阻:
傳熱系數:
(19)
空冷器傳熱溫差計算,見第
2.
11
節.
修正系數
F
的計算
查圖
2. 11.3,
得
F=0.
9
(20)
傳熱面積的計算
按步驟(
10)
,初步設計中選用的總傳熱面積為
該面積大于精確設計的面積
。
因而初步設計的結果是安全的,設計余量約
40%
,可采用初步設計結果,無需重新計 算和修改。
(20)
空氣流動阻力計算。
由式
(2. 2.
9)
和式
(2. 2.
10)
式中/為阻力系數;
N
為縱向管排數
,
;
為最窄流動截面上的質量流速,
=
7.
645
kg/( m
2
.
s)
;
D
b
為基管外徑,
為翅片管的橫向管間距,
=
0.
056
m
;
s
2
為縱向管間距
,
為空氣在平均溫度下的密度
,
為空氣黏度
,
代入上式得
此阻力值遠遠低于風機在標準情況下的阻力
170
Pa,
說明風機有較大的阻力儲備。 ⑵)討論。
該計算例中管內換熱系數較低,
,這是由于管內流速較低造成 的
,
=0.205
m/s
。為了增加管內流速,應盡量減少管內流通面積,在一定的傳熱面積下, 增加管子長度是減少管子數目有效的技術措施,這也正是在本例中,選取翅片管長度為
12
m
的原因。
此外,傳熱面積的安全系數較大,這對于空冷器的設計是必要的,它可以適應眾多參 數的變化,尤其在炎熱的夏季,當實際氣溫高于設計氣溫時,仍可滿足熱流體出口溫度的 要求。
上一篇:
4.2單相流體空冷器的設計計算
下一篇:
4.2.2設計例
翅片管系列
激光焊翅片管
鋼制翅片管
螺旋翅片管
無縫翅片管
換熱翅片管
換熱器系列
翅片管換熱器
內翅片管換熱器
大棚翅片管散熱器
鍍鋅翅片管散熱器
大型翅片管散熱器
翅片管規格
翅片管規格
微信公眾號
13776178696
業務經理:0512-53371508/黃經理
友情鏈接
自動點膠機
蘇州印刷
介質損耗測試儀
蒙古包報價
推拉棚
蒙古包價格
耐力板
焊錫機
PC板加工
桐江閥門
流量計
PC板
雨棚
PC板
濾袋
高壓風機
Copyright ? 2020-2023 蘇州愛爾瑪特環保節能科技有限公司 All rights reserved 聯系人:黃經理 地址:太倉市城廂鎮常勝北路33號10幢 備案號:
蘇ICP備20027618號
技術支持:
核心詞專業優化
返回頂部
13776178696
0512-53371508
微信公眾號