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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 工艺技术 » 工艺设计 » 换热器效率问题
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leezhw0123

木虫 (小有名气)

[求助] 换热器效率问题已有1人参与

各位大师好：
       我想请教一下，比如一个高效率（换热系数高）的换热器，用一个效率低一些的代替，单纯用增加换热面积的方法，可以达到同样的效果吗？
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1楼2012-06-09 21:19:21
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回帖置顶 ( 共有7个 )

青石KL

木虫 (正式写手)

生活、学习、运动之青石

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
nwxjh: 金币+2, 感谢专家参与交流O(∩_∩)O~ 2012-06-11 11:48:23
nwxjh: 回帖置顶 2012-06-11 11:48:42
nwxjh: 金币+3, TEPI+1, 感谢专家给予认真的解答虫友疑问，并与其产生共鸣，奖励O(∩_∩)O~ 2012-06-13 08:43:50
我想问你一个问题，你怎么评价换热系数的高低呢？影响换热器传热的有两个因素：1）传热系数，总传热系数由换热器材质的导热系数以及传热介质（例如水）的对流传热系数，在总传热系数中材质的导热系数占得比例很小，传热介质的对流传热系数对总传热系数影响很大，其决定因素有：1，传热介质的导热系数；2，对流介质的湍动程度。传热系数的提高最有效的方法就是加大传热介质的流速，这样你换热系数较低的换热器通过加大换热介质的流速可以变成换热系数高的换热器，2）传热面积，如果你的设备不能够增加传热介质的流速，那么增加面积是可行的，就是楼上所说，怎么安装是个问题！3）提高传热温差，用更高温度的介质对其加热或者更低温度介质对其冷却，我想能够满足你的要求，
以上是我想到的，希望对你有帮助！

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找一知心人说说话！！！快点来么。
7楼2012-06-11 00:02:04
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青石KL

木虫 (正式写手)

生活、学习、运动之青石

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
nwxjh: 回帖置顶 2012-06-12 08:28:09
引用回帖:
9楼: Originally posted by leezhw0123 at 2012-06-10 15:43:28
我想阁下一定是专家了，我有几个问题请教一下。假设现在有个这样的工况，用4公斤的水蒸气给水加热（30-80℃），每小时要求处理15t，那么据此我们可以选定一个换热器，假设选用板式的会用4平方的，而用列管式 ...

1）我先说明为什么高效换热器节能：①4公斤的水蒸气的温度为143.4℃，将水从30℃加热到80℃，假如说都是逆流传热，则△t（m，逆）一定，但是换热器中实际的传热温差△tm=△t（m，逆）*ψ，其中ψ为修正系数。需要说明的是板式换热器中的修正系数ψ大于列管式换热系数。这在一定程度上高效的利用了能量；②，传热系数，板式换热器传热系数高是由于不同的波纹板相互倒置，构成复杂的流道，使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动，能在较低的雷诺数（一般Re=50~200）下产生紊流（这就是我说的湍动程度对传热系数的影响），所以传热系数高，一般认为是管壳式的3~5倍。那么如何节省蒸汽的呢？其实你算的板式换热器的面积较管式换热器的面积小的多就说明了节能（换句话说同样的面积，将水温从30℃提高到80℃，板式换热器耗费的蒸汽大概为管式换热器的0.4倍）。
2）：①水蒸气提供的热量能不能将水从30℃提高到80℃（能量衡算验证一下），如果水蒸气提供的能量不足以将水从30℃提高到80℃，那么再怎么增加面积也是没用的。②，假设水蒸气提供的热量足够，则提高面积是可行的，也许你需要提供很大的面积（传热系数较小的情况）。
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10楼2012-06-11 19:16:00
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leezhw0123

木虫 (小有名气)
leezhw0123: 回帖置顶 2012-06-12 17:50:09
引用回帖:
10楼: Originally posted by 青石KL at 2012-06-11 19:16:00
1）我先说明为什么高效换热器节能：①4公斤的水蒸气的温度为143.4℃，将水从30℃加热到80℃，假如说都是逆流传热，则△t（m，逆）一定，但是换热器中实际的传热温差△tm=△t（m，逆）*ψ，其中ψ为修正系数。需要说 ...

非常感谢耐心的回复啊！我还有些地方不太明白，希望能得到您的指导
1 首先，对于纯逆流的换热，确实是比并流或者错流能节省加热或者冷却介质的用量。您说的第一点非常正确。
2 我还是不明白的是从换热面积这个角度去理解节省蒸汽。假设还是这么一个工矿，15t水，用143℃的蒸汽，用两个小时，从30℃加热到80℃！

理论计算△tm=85.58，对于列管式的Φ=0.91,所以△tm=77.81
热负荷去Q=4.2*15*1000*50/(3600*2)=437.5kw，热负荷是一定的
假设板式的换热系数K=7000w/(m2 ℃)，列管式的换热器K=3000W/(m2 ℃)
Q=KA△tm, 可知，A1=0.73 m2,   A2=1.87 m2
而此时，Q=wr，r=2138kj/kg, 可知蒸汽的用量为0.2kg/s,两种换热器是一样的。
我想问的是，我选用一个效率高的板式换热器，它能节省蒸汽，是如何做到的。
我的qq13662012190，电话13853690050，希望能和您交流一下。
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11楼2012-06-12 15:48:31
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leezhw0123

木虫 (小有名气)
leezhw0123: 回帖置顶 2012-06-12 17:51:45
引用回帖:
7楼: Originally posted by 青石KL at 2012-06-11 00:02:04
我想问你一个问题，你怎么评价换热系数的高低呢？影响换热器传热的有两个因素：1）传热系数，总传热系数由换热器材质的导热系数以及传热介质（例如水）的对流传热系数，在总传热系数中材质的导热系数占得比例很小， ...

我再补充一下，就是我选择了一个高效率的换热器，当然换热面积就比列管式的小，那么它到底是如何节省蒸汽的量的呢
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12楼2012-06-12 17:51:22
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青石KL

木虫 (正式写手)

生活、学习、运动之青石

【答案】应助回帖

nwxjh: 回帖置顶 2012-06-12 21:11:35
引用回帖:
11楼: Originally posted by leezhw0123 at 2012-06-11 19:48:31
非常感谢耐心的回复啊！我还有些地方不太明白，希望能得到您的指导
1 首先，对于纯逆流的换热，确实是比并流或者错流能节省加热或者冷却介质的用量。您说的第一点非常正确。
2 我还是不明白的是从换热面积这个角 ...

关于效率的问题我回答错了，效率就是对蒸汽潜热的利用率，为什么这么说了，换热器加热介质（蒸汽）产生的热量不能够全部用在水升温上，肯定有一部分能量被耗费掉（散失到空气中······）。就是你上面说的，蒸汽的理论用量是0.2kg/s，因为板式换热器的效率高，例如为0.9，则板式换热器实际蒸汽用量为0.2/0.9=0.222kg/s,而同时管式换热器的效率较低，假如为0.8，则蒸汽用量为0.25kg/s。
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14楼2012-06-12 20:58:42
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青石KL

木虫 (正式写手)

生活、学习、运动之青石

【答案】应助回帖

nwxjh: 回帖置顶 2012-06-13 09:59:33
引用回帖:
15楼: Originally posted by leezhw0123 at 2012-06-12 12:24:45
谢谢您的回复！
如果说效率是对蒸汽潜热的利用率，那么这个关于效率的问题是不是可以归结于传热系数K上面呢？
也就是说，K1=7000，K2=3000，假设实际上K1=6300，K2=2400，那么如果我事先就知道他的这个效率，我计 ...

我同意你后者的观点，一般的换热器设计都要留20％的余度的。

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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16楼2012-06-13 09:45:50
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qh_bsz888

木虫 (知名作家)

领队西宁驴哥

【答案】应助回帖

★ ★
nwxjh: 回帖置顶 2012-07-07 07:31:47
nwxjh: 金币+2, 感谢参与交流，欢迎常来工艺技术版分享知识，共享快乐O(∩_∩)O~ 2012-07-07 07:32:36
1、表面式换热器 　　表面式换热器是温度不同的两种流体在被壁面分开的空间里流动，通过壁面的导热和流体在壁表面对流，两种流体之间进行换热。表面式换热器有管壳式、套管式和其他型式的换热器。 　　2、蓄热式换热器 　　蓄热式换热器通过固体物质构成的蓄热体，把热量从高温流体传递给低温流体，热介质先通过加热固体物质达到一定温度后，冷介质再通过固体物质被加热，使之达到热量传递的目的。蓄热式换热器有旋转式、阀门切换式等。 　　3、流体连接间接式换热器 　　流体连接间接式换热器，是把两个表面式换热器由在其中循环的热载体连接起来的换热器，热载体在高温流体换热器和低温流体之间循环，在高温流体接受热量，在低温流体换热器把热量释放给低温流体。 　　4、直接接触式换热器 　　直接接触式换热器是两种流体直接接触进行换热的设备，例如，冷水塔、气体冷凝器等。
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青海旅游资深达人，青海旅游顾问。微信：lvge1118
18楼2012-07-06 17:45:48
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

leezhw0123

木虫 (小有名气)
引用回帖:
7楼: Originally posted by 青石KL at 2012-06-11 00:02:04
我想问你一个问题，你怎么评价换热系数的高低呢？影响换热器传热的有两个因素：1）传热系数，总传热系数由换热器材质的导热系数以及传热介质（例如水）的对流传热系数，在总传热系数中材质的导热系数占得比例很小， ...

我想阁下一定是专家了，我有几个问题请教一下。假设现在有个这样的工况，用4公斤的水蒸气给水加热（30-80℃），每小时要求处理15t，那么据此我们可以选定一个换热器，假设选用板式的会用4平方的，而用列管式的会用10平方的。那么我想问一下1 效率高的换热器是如何节约蒸汽的（都说高效率的换热器节能，那么在需要吸收的热量一定的情况下，是如何做到的）2 有时候我们会发现即使用列管的10平方的（通过增大面积来弥补），出口温度还是达不到80℃，那么是不是单纯靠增加换热面积还是达不到要求
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9楼2012-06-11 11:43:28
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普通回帖

fufzq

新虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
nwxjh: 金币+1, 鼓励新虫参与应助，交流，欢迎常来O(∩_∩)O~ 2012-06-10 08:50:27
可以的，还有你考虑设备的体积，如果不你现场没没什么要求的话，是可心的。
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2楼2012-06-10 02:23:16
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hw429

木虫 (小有名气)

东岳隐士

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
3088: 金币+1, 鼓励参与交流,希望给工艺技术带来更多的交流帖子，o(∩_∩)o...！ 2012-06-10 10:52:03
可以，并注意在冷却剂的温度及循环速度上下功夫，另外，如果以前是单次换热，现在可以改成循环换热！效果更好！
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沽上一渔村，门前一酒家，隐隐家中坐，文章遍天下！
3楼2012-06-10 10:18:58
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山大清洁工

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
3088: 金币+1, 鼓励参与交流,希望给工艺技术带来更多的交流帖子，o(∩_∩)o...！ 2012-06-10 10:52:14
单纯用增加换热面积所能起到的作用几乎很小，但不是没有。

建议你增加回路的方法提高效率。

祝你好运
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无咎无誉
4楼2012-06-10 10:21:31
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qllq1661

木虫 (职业作家)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
nwxjh: 金币+1, 鼓励参与交流，工艺计数板期待您更多的关注O(∩_∩)O~ 2012-06-11 11:48:03
可以考虑增加回热或者余热段；
当然还可以改变温差来实现换热目的。
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5楼2012-06-10 21:54:20
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qllq1661

木虫 (职业作家)
引用回帖:
5楼: Originally posted by qllq1661 at 2012-06-10 21:54:20
可以考虑增加回热或者余热段；
当然还可以改变温差来实现换热目的。

可以考虑增加回热或者预热段；
还可以改变温差来实现换热目的；
另外还可以通过增大流速以增加换热工质的流量。
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6楼2012-06-10 21:58:02
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zyz666888

铁杆木虫 (著名写手)

轻描淡写

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
nwxjh: 金币+2, 感谢专家热心应助O(∩_∩)O~ 2012-06-11 11:49:07
提高效率就是说最大化的利用热量。
1.提高温差，促进能量传递速度；
2.增加换热过程的持续时间，延长管线，增加回路，都可以起到作用；
3.材质，对换热也有影响。
4.呵呵，其他。
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8楼2012-06-11 08:24:10
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