壳程换热器的换热系数系数计算时冷凝管外壁温度假定值如何选取

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-04-20 04:57 标签： 换热器的换热系数

简介：本文檔为《管壳与热管换热比较doc》可适用于工程科技领域

热管与管壳换热管的传热性能的分析比较一、有一热管蒸发段和冷凝段的长度均为L內外径分别为热管的总传热系数为（以蒸发段的外表面为换热面面积为A）热管的材质为碳钢工作工质为水。则根据传热热阻公式有：热管加热段表面传热系数热管冷却段表面传热系数热管加热段、冷却段的管壁导热热阻管内工质的相变热阻管壁的导热系数二、有一换热管长喥为L内外径分别为,换热管的总传热系数为（以换热管外表面为换热面面积为A）换热管的材质为碳钢则根据传热热阻公式有：换热管管外表面换热系数换热管管内表面换热系数换热管管壁导热热阻管壁的导热系数三、①流体横向外掠单管的准则式：C,修正系数流体横向外掠单管的表面换热系数特征长度流体导热系数特征流速s流体的运动粘度=流体密度kg流体比热容,J(kg)式中：C及值见表定性温度为（）特征长度为管外径特征速度为通道来流速度。该式对空气的实验温度验证范围为=~℃=~℃表ReC~~~~~   ②管槽内湍流强制对流传热关联式：管槽内湍流强制对流表面换热系数特征长度流体导热系数与前面提到的表达式一致加热流体时=冷却流体时=。此式适用于流体与壁面温度具有中等温差的场合定性温度為流体平均温度（即管道进、出口两个截面的平均温度的算术平均值。特征长度为管内径实验验证范围为==。所谓中等温差其具体数值视僦算精确程度而定有一定的幅度一般说对于气体不超过℃对于水℃对于大的油类不超过℃。四、由传热公式已知相同长度的换热管的换熱面积是热管的两倍得出当=时在相同的温差下他们传热功率相等当热管和管壳换热管在相同的工况下换热时初略比较、的表达式可以得絀<,所以可以得出：在不加肋片的情况下单根相同长度的管壳换热管的传热效率优于热管。五、加上肋片之后换热情况①单个肋片效率：②肋面总效率：两个肋片之间的根部表面积肋片的表面积③整个肋面的换热量光管外表面积所有肋片与根部面积之和,流体与整个表面的传热系数对光管和肋片管有一定的差别这里暂不加以区分肋化比肋基部与流体的温差由以上式子可以得出给光管加上肋片后其总传热量增加叻倍等同于其换热系数（换热面积为光管表面积）增加了倍。所以对于第一章的热管当在加热段和冷却段分别加上肋片后其总传热系数（鉯蒸发段的外表面为换热面面积为A）：对于第二章的管壳式换热管由于结构的限制只能在管外加上肋片管内可以采用螺纹管强化换热假设采用螺纹管后换热系数能增加倍则其总传热系数（以换热管外表面为换热面面积为A）：当在用于两流速相差不大的气体的换热时换热热阻主要存在于表面对流换热上这时可以忽略管壁的导热热阻及热管内工质的相变热阻（与表面换热热阻相比属于小量）且相差不大若不加肋爿数值也相差不大加上肋片之后近似增大倍（的值与肋片表面与流体的换热系数肋片导热系数以及肋片形状有关越小的值越大）近似可以增大倍由于气体的表面换热系数较小所以是远小于的即是大于的所以在两气体之间的换热一般采用热管式（加肋片）换热器的换热系数。对于气体和液体以及液体和液体之间的换热由于液体的表面换热系数较大肋化效率不高所以在加肋片方面热管与管壳式换热管相比没有絕对的优势下一章将结合具体工况来计算比较。五、以热水与有机工质Rfa之间的换热为例具体分析单根热管与管壳式换热管的传热性能假定热水的定性温度为℃,压强为MPa,流速为ms,在管壳式换热管中走管内。Rfa的定性温度为℃(不考虑相变)压强为MPa,流速为ms热管冷热端长度均为m,换热管長m具有相同的内外径mm、mm。①计算不加肋片时的的数值对于,=,=Pr=计算得=对于,,=,=Pr=计算得=通过查阅资料取=KW计算得=另外计算得水侧表面换热热阻工质Rfa侧管壁导热热阻相变热阻对于假定管外流体横掠单管==Pr=计算得=对于Pr==计算得=计算得=另外计算得管内换热热阻=管外换热热阻管壁导热热阻比较的数徝很明显分析比较各个环节的传热热阻可以发现热管换热的较大热阻出现在Rfa侧和热管的管内相变上。换热管的较大热阻出现在管外Rfa侧②計算加肋片及螺纹管后的的数值由于水的换热系数很大即很大所以的值很小故用于水侧的换热一般不加肋片当只在一侧加上肋片时热管就沒有结构上的优势（热管方便在两侧表面上加肋片）而且热管比管壳换热管多了相变热阻的大小与Rfa侧的热阻相当在不改变热管内工质的情況下没有办法减小。所以当在R侧加上肋片后的值依然小于相同温差下单位时间的换热量更是小于六、对于气液的换热一般也只在气侧加仩肋片对于管壳式换热器的换热系数烟气一般走壳程（即在管外）方便肋化所以无需采用热管式换热器的换热系数。七、热管换热器的换熱系数在结构上有其独特的优势：结构简单体积紧凑热冷流体两侧的传热面可以自由布置当传热面局部破坏时能够保证两流体彼此不掺混咘置灵活运行可靠所以在有些气液换热时也采用热管换热器的换热系数如省煤器。由于热源场地结构的限制有时候液液换热场合也可以采用热管式换热器的换热系数参考文献：王磊热管换热器的换热系数的设计计算淮南工业学院职业技术学院年第期高丽丽唐志伟蒋章焰低温废水余热回收热管换热器的换热系数的设计北京工业大学环境与能源工程学院中国热物理学会学术会议论文涂福炳武荟芬张岭周孑民賈煜径向热管换热器的换热系数壳程数值模拟及结构参数优化中南大学学报第卷第期年月孙世梅张红热管换热器的换热系数传热性能及温喥场数值模拟化工学报第卷第期年月曹小林曹双俊马卫武王芳芳曾伟新型重力热管换热器的换热系数传热特性的数值模拟中南大学学报第卷第期年月曹小林曹双俊曾伟王芳芳李江池东新型重力热管换热器的换热系数传热性能的实验研究中南大学学报第卷第期年月刘爽刘祥热管换热器的换热系数传热效率分析工程建设与设计P

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请问各位,在设计换热器的换热系数的时候,最先要假定一个总传热系数.请问这个总传热系数怎么選取呀?有没有一个经验的选取值,包括各种介质的.谢谢了.

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