换热器设计

工业换热器的类型

有许多类型的热交换器用于各种工业应用,包括发电厂,工业蒸汽锅炉,化工厂和许多类型的制造设施。几种不同的配置用于实现将热量从一种流体传递到另一种流体而不将两种流体混合在一起的基本功能。热交换器类型包括两种最常见的工业热交换器,壳管式热交换器和双管热交换器,以及有关螺旋式热交换器,平板式热交换器,翅片管热量的信息。

传热系数和传热基础

热交换器设计计算需要对流传热系数和对数平均温差。使用无量纲数的相关性计算自然对流传热系数,通常以Grashof数和Prandtl数表示Nusselt数。根据雷诺数和普朗特数的Nusselt数的相关性计算强制对流传热系数。提供了自然对流和强制对流传热系数,总传热系数和对数平均温差的信息,方程和实例计算。还有关于热交换器流动模式和方程以及组合对流和传导热传递的计算的信息。

换热器设计 – 理论与计算

换热器设计是一个迭代过程。可以使用总传热系数的估计值以及关于所需传热速率,两种流体的流速以及入口和出口流体温度的信息来计算所需传热面积的初始值。然后可以计算热交换器的初步细节,包括诸如管壳式换热器的管的直径,长度和数量,壳的直径和长度,管侧通道的数量和壳侧通道的数量之类的项目。也可以计算热交换器上允许的压降并用于初步设计。初步详细设计完成后,可以更好地估计对流传热系数和总传热系数,然后根据需要对初步详细设计进行调整。

船上换热器

热交换器用于电力生产过程中的船舶,例如柴油发动机,锅炉和节能器,以及用于住宿和甲板设备的蒸汽的生产。所使用的热交换器包括用作工业热交换器的常见类型,例如壳管式热交换器,板式热交换器和翅片管(散热器)类型。

日常生活中的换热器

虽然大多数人都不了解它们,但热交换器在我们日常生活中非常普遍。例如,热交换器对熔炉,空调系统,除湿机,冰箱和冷冻机的运行至关重要。汽车需要散热器形式的热交换器为发动机提供冷却,而较小的热交换器用于加热客舱。高性能发动机在涡轮增压器中使用热交换器。
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