1、1 1 換熱器的設計步驟與計算1 1 換熱器的設計步驟與計算1.11.1 給定的條件(1)(1) 熱流體的入口溫度 t1t1、出口溫度 t1t1;(2)(2) 冷流體的入口溫度 t2t2、出口溫度 t2t2;(3)(3)需要換熱器供給的熱量Q Q。1.21.2 計算步驟(1 報據(jù)熱平衡方程式 Q=GCP1(t1-ir) )=G2CI 求出兩種探體的式中&熱說體重G熱流體亀罐流暈.kg/h;CP,熱流體的宦壓比熱 kdl/k 礦口 (T：冷流慷的定壓比熱 AeaVkg-r；T熱版體的進口溫匱，七； 才一然流體的出口溫度，弋；(/冷流體的進口溫度 b冷流體的出 nsX：熱平衡方程式是反映換

2、熱器內(nèi)冷流體的吸熱量與熱流體的放熱量之間的關(guān)系式。由于換熱器的熱散失系數(shù)通常接近 1 1,計算時不計算散熱損失，則冷流體吸收熱量與熱流體放岀熱量相等，熱 平衡方程式中的熱量 Q Q 是烘干機干燥糧食所需要的熱量，換熱器換岀的熱量必須等于該熱量。(2)(2)計算平均溫度差厶 tptp換熱器進出口兩處流體的溫差分別 tt 和厶 tt%、AT -lnA/M對數(shù)平均溫度差:(3)計算傳熱杲數(shù) K式中 K傳熱系數(shù),W7m-k；4待垢熱阻系數(shù)；吟 6分別為冷流體的緒熱系數(shù)用血要想如道傳熱系數(shù)乩首先得先什算給熱系數(shù)n2, T面分別計莫岡形肓管內(nèi)流體的給熱系教 =0,023：(讐)叫竽戶式中入一流體導釵蔡數(shù)用

3、 7m E1一管內(nèi)徑,m；P一流體甘流體流速.m/斗脈體粘度Cp說體比熱 J/kr;定性溫度為流體主體溫度在進、出口的算術(shù)平均值；受熱時b=0.b=0. 4 4，冷卻時 b=0b=0. 3 3o=G 敘讐嚴(竽嚴 農(nóng)表得匯尸 022(4)出傳熱面積舉據(jù) Q=KF 曲計算岀 F式中(一要求換熱器在單儀時間內(nèi)換出的熱 量，kcd/h ；K換熱器的傳熱聚數(shù) ka腫小乜；F孰熱器的換熱面積,腫；冷熱兩流體同的平均溫度七；決定換熱隣的主要尺寸2 2 在糧食干燥行業(yè)中。換熱器通常是分三組立式安裝，下面舉一個干燥行業(yè)中的具體示例分析2 2 . 1 1 已知條件及流程惴吒 BOOT ：2W：470t：I；=8

4、00 兀；tr=l50T；i；=-l 8X；i;=l?tfC換熱器的管子是 40 x240 x2 的無縫管，煙氣走管內(nèi)，空氣走管外;衡算知道，需要熱量 296x10296x10 (4 4) kcalkcal /h h;2 2. 2 2 求熱交換工藝參數(shù)170T-18假定前面烘干塔熱量(1) 冷空氣 SC2r296X104_ IG0.24x(17(l8)=64600(kR/h)(2)利用熱平徽方程求煙氣 fiGm2 預師銘協(xié)阪T 14600( Wh) 0.302 和 0.256 分別為煙氣在 800七及 150T 時的定壓比熱(3)求傳熱系數(shù) K空氣平均溫度 I%=(170-18)/2=76r

5、炯氣平均溫度 I ,=(800+150)/2=475X 煙氣速度取 u 二 12m/s.根據(jù)空氣速度等于煙氣 速度的 040 6 倍取 u=7m/s；求空氣側(cè)放熱系數(shù) a, 由 t 76%：査表得空氣各參數(shù)Xs=3.017x 10-7U7m ；pc=1.009kg/mCp pl.OWxIOy/kgT；a；=2JxlO*5l*s/ma 計 O.32x 覺磐-x(轡%嚴(1009X10X2xl(P、火 x( (roi7 麗-) )65求煙氣側(cè)枚熱系數(shù) a*由 t =475T 査表得空氣各參數(shù) =5.6x10 /01 Y；pw=0.478kg/mCp 二 1.085x10J/kg七5.6xIO2w,

6、 0.478x0.036x12a 亍 O.O23xp 麗x(阪薩一=505z 1.085x1（Fxl52xlO5x（吋一）也購4 ,1=3.52x 105N s/m2；傳熱系數(shù)l=O 852.3 第 I 管組計算(1) 假設煙氣在第 I 件組中溫度從 800 兀降到470P,則煙氣在本組中放出熱量 q sq ,=14600 x (800 x0.302-470 x0.282)= 159xl0iccaVh(2) 計算第 I 管組中空氣進口溫度匕玄略去微小熱量損失.則空氣獲得熱量二煙氣放岀熱斌q 尸 qQ乜 C 空(b敢)=64600 x0.24x(170-/,a)ha=710“E 也是第 U 管組

7、岀口空氣溫度(3)求所需換熱面積 求對數(shù)平均溫度山曲A/=800-170=630T 一=470-71=399*630-399630ln399618.=133X85=0._18丸K由前面計算知傳熱系數(shù) K-18.6 凰熱雖儲藏系數(shù)國粕則買取傳熱系數(shù) KT&5求第 I 管組傳熱面積所用換熱世子為尢縫管$40 x2,則 436則所需管子總長度 G通過第 I ft凱的煙住平均溫度為T十彎7対列氣速度 u 薩 12站則所需骨子的總載面積幾所需管子根數(shù) n3n3n5=.Jl_=一 9 戲_ =845 棍2F.x( 0.036)?Zx( 0,03b)144毎根管子的快度劉 8452.4 第管粗計算算法與第 I 管組方法相同，計算結(jié)果見衣 1,1和IIIE8456rs4401.9?2.103,00T6S0加湖由喪 1 可知:唯第皿管組管子過 ifc* F 邊加以調(diào) 笊計算:取20m 側(cè)：十 虹左更塑*649 很A 2.0014600=0L6ttfi59xi( (r161x505= l90m-U=190114x0036=1680ni=0 39J273+635調(diào)整后數(shù)據(jù)如表 2 2 所示。InDM32JOO2003 3 小結(jié)從以上計算可知， 在糧食干燥行業(yè)中， 通過烘干機的設計計算得岀烘干糧食所需的 熱量之后，再通過一系列的熱量衡算和一系列的參數(shù)選擇，所需