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氟塑料热交换器换热面积计算

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氟塑料热交换器换热面积计算


  氟塑料等塑料制作的热交换器包括管束沉浸式、列管式、螺旋管式等,它们既可以用来加热,亦可以用来冷却。其换热面积的计算方法如下:

一、换热面积计算方法
  ●升温
1、计算交换热量Q(—W.h)
Q=1.16β.γc.V (T2 -T1)
β—热损系数(1.05~1.3) γ—液体密度(kg/L) c-液体比热(kcal/ kg)
v-液体体积(L) T1-液体初始温度(℃) T2-液体工艺温度(℃)[即工艺温度]
2、计算换热面积S(—m2)
S=Q/(ΔT.κ.h)
Q-交换热量(W.h) h-热交换时长(h) κ—换热系数(150~350 W/m2.℃)
ΔT-平均温度(℃)
ΔT的计算方法如下:
——如果换热为潜热(如热媒为蒸汽)
ΔT≈(Ty-Tx)/Ln[(Tz-Tx)/(Tz-Ty)]
其中Tz-饱和蒸汽温度(℃)
Tx-液体初始温度(℃) Ty-液体工艺温度(℃)
——如果换热为显热(如热媒为热水)
ΔT≈[(T1-Ty)-(T2-Tx)]/Ln[(T1-Ty)/(T2-Tx)]
T1-热媒入口温度(℃) T2-热媒出口温度(℃)
Tx-液体初始温度(℃) Ty-液体工艺温度(℃)

  ●降温
1、计算交换热量q(—W)
q=β.V.I
β—附加系数(1.1~1.3) V-工作电压(v) I-工作电流(A)
2、计算换热面积S(—m2)
S=q/(ΔT.κ)
q-交换热量(W) κ—换热系数 ΔT-平均温度(℃)
ΔT的计算方法如下:
——如果管束式槽内直接冷却
ΔT≈(T2-T1)/Ln[(T-T1)/(T-T2)]
其中T-工艺温度(℃)
T1-冷媒入口温度(℃) T2-冷媒出口温度(℃)
——如果管壳式槽外循环冷却
ΔT≈[(Tx-T2)-(Ty-T1)]/Ln[(Tx-T2)/(Ty-T1)]
T1-冷媒入口温度(℃) T2-冷媒出口温度(℃)
Tx-液体入口温度(℃) Ty-液体出口温度(℃)
★ Ln为自然对数
★ T2主要取决循环泵的流量与交换热量的相互关系

二、换热面积校核计算
S =d×3.14×n×L×m
其中d-塑料管公称管径(m) L-塑料管平均长度(m)
n-每组换热器塑料管根数 m-换热器组数

三、说明
换热系数不仅取决于换热方式、热交换器材料以及材料的管壁厚度,还与溶液的状态(如是否搅拌或流动速度)等多种因素有关。一般对于蒸汽加热则可取偏上限,对于热水加热或冷媒冷却,换热系数可取偏下限。


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