请教:蒸发器设计的问题
shzcj468
shzcj468 Lv.2
2011年07月02日 10:34:13
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请教:蒸发器设计时,W/㎡.℃是如何确定的

请教:蒸发器设计时,W/㎡.℃是如何确定的
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zsb_beijing
2011年07月08日 22:25:13
2楼
感觉这就是等效的换热系数,应该是根据材料确定的,好像标准的传热学书上有专门的介绍,可以好好学习一下。
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rui_jci
2011年07月08日 22:39:24
3楼
每个厂家有自己的计算方式,但大致思路都一样。我可以在这给你理理思路,希望对你有所帮助。
换热系数的经典公式:1/Ko=(Ao/AI)×(1/hi)+1/ho+Ao×rw
其中 Ko=Q/(Ao×△t)
AI=∏×Dimax×L
rw=1n(Do/DI)/(2∏×Kw×L)
hi=STCi×(K/Dimax)×Re0.8×Pr1/3(μ/μw)0.14 (1)
G为水的流量; m³/h
CP为水的比热; kj/(kg×℃)
tout、tin为水的进出口温度;℃
DO、DI为测试管的外内径;m
KW为管壁导热系数; w/(m×k)
L为测试管长度; m
K为管内流体导热系数; w/(m×k)
Dimax为管内名义直径; m
Re为管内流体Reynolds数;
其中,管壁热阻rw为:
rw=ln(Do/DI)/(2×Π×k×L)
UO= Q/△t
UO为总传热系数 w/(m2×K)
方程1的两边同时乘以Ao,再乘以(Ai/Ao)得到
(1/Uo-Aorw)×(Ai/Ao)=
(AI/Ao)×(1/ho)+(1/STCi)×(1/((k/Dinomi)Re0.8Pr1/3(μ/μw)0.14))) (2)

Pr为管内流体Prandtl数;
μ为流体平均温度下动力粘度; kg/(m×s)
μw为壁面温度下流体动力粘度。 kg/(m×s)
由上面的公式可得到总热阻公式:
1/(UoAo)=1/(hoAo)+1/(hiAi)+rw
如果在单管测试时,改变进口水温和管内流速以保持某一工况的热流密度q不变,这样管外换热系数ho也不变。如此得到一系列工况点,记录状态数据,代入方程(2),联立得到关于(1/STCi)和(1/ho)的二元一次方程组(方程数N>2)。利用最小二乘法线性拟合得到最优解,即为STCi值和此热流密度下的管外换热系数ho。
求得STCi值后,即可通过改变进口水温或是改变流速的方法,来改变热流密度q,求得q与ho的关系。
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rui_jci
2011年07月08日 22:49:51
4楼
另外请楼主留意下,你的标题范围太大,仅仅问个单位很多人是无法回答的。因为换热器的计算不光依靠理论计算,很多公式还是得需要实验台测试完成。且计算量较大。
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rui_jci
2011年07月08日 23:00:02
5楼
另外说明下,蒸发器设计是先确定设计工况:制冷量、蒸发温度、冷冻水进出水温差。以及假设流程数、换热管数;确定工质、冷却介质状态点、物性参数的条件下,假设出热流密度。且此热流密度必须在一定范围内,符合单管实验拟合管外换热系数与热流密度关系式的取值范围。再通过管外换热系数关系式及上诉的一系列公式得出总换热系数,但此系数依然是单管系数、若形成管束还需乘以一定的经验系数得到蒸发器的换热系数。再通过此系数校核蒸发温度。当然水流速等等因素也必须考虑。
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rui_jci
2011年07月08日 23:03:32
6楼
此计算方式因为涉及到保密原因及各个厂家使用换热管的不同有很多细节部分不便详细介绍,另外此计算方式仅适用于满液式蒸发器,和冷凝器。干式蒸发器因为相变侧是管侧故较为简单,可以查下资料。
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shzcj468
2011年07月11日 10:51:48
7楼
谢谢各位的指导
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jokon88
2011年12月23日 11:41:10
8楼
大家好,招聘蒸发器设计工程师人才,从事过蒸发器设计方面的工作,最主要是要能够针对于蒸发器进行计算参数并独立设计。如果有兴趣请和我取得联系,我的QQ:942232453,邮箱: jokon.wu@ctan.com.cn 谢谢!
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