承接上面的帖子讲解一下污水换热器的计算方法及参数：
1)已定或可定参数
①换热量Q。依据需求而定。
②污水流量V与温降(或温升)Δt。这两个参数是在设计污水源热泵系统时确定的。依据公式Q =ρcVΔt(式中c为比热容)可知,确定其中一个量,另一个量可求。
③传热平均温差Δtm依据污水初始温度、中介水温度、蒸发温度等在系统设计中确定,一般为3~4℃。
④管径d。依据经验与定型管材的规格确定,一般选取外径dw为20 mm,内径di为16 mm。
⑤管间距。考虑壳空间的流通面积,一般壳管式换热器管子的排列间距由s/dw=1.5(式中s为管心距)确定,换热管按正三角形排列。在这种布管方式下,管空间与壳空间之比为0.4∶0.6。
2)计算取值参数
①特征温度。由于污水和中介水温度变化不大,其特征温度均可按进口温度选取。
②污水黏度。由实验测得。课题组选用旋转圆筒黏度计测试了不同温度下的污水黏度,测试结果表明换热器设计中,可按污水黏度为清水黏度的2.5倍左右计算。
③壳侧流速。一般换热器设计中,壳侧的推荐流速为管侧的1/2。然而由于污水换热器中装有纵向折流板,在同样的流速下,压降必然高于一般换热器,因而此处推荐流速u2=u1/3(式中u2为壳侧流速,u1为管内流速)。
④污垢热阻。工程经验表明,考虑污垢热阻时,换热器总传热热阻为两侧对流换热热阻的1.2倍。
3)待定参数
换热器设计还要涉及许多重要参数,诸如传热系数、换热面积等等。仔细分析这些参数,发现它们并不是各自独立的,而是互相关联的,再经分析知道它们当中基本的参数只有3个,即管根数N、每根管的管长L(含折返)、管内流速u1。其余参数均可由这3个基本参数计算出来。
①中间计算参数
传热系数K取决于管侧表面传热系数h1、壳侧表面传热系数h2,而h1, h2分别取决于管内流速u1和壳侧流速u2。
②效果参数
管侧阻力Δp关系到功耗,由沿程阻力系数f,L与u1确定;换热面积A关系到投资,由L,u1与N确定;换热器管程数n和换热器组数需综合考虑N,L及设备允许占地空间后确定
1)已定或可定参数
①换热量Q。依据需求而定。
②污水流量V与温降(或温升)Δt。这两个参数是在设计污水源热泵系统时确定的。依据公式Q =ρcVΔt(式中c为比热容)可知,确定其中一个量,另一个量可求。
③传热平均温差Δtm依据污水初始温度、中介水温度、蒸发温度等在系统设计中确定,一般为3~4℃。
④管径d。依据经验与定型管材的规格确定,一般选取外径dw为20 mm,内径di为16 mm。
⑤管间距。考虑壳空间的流通面积,一般壳管式换热器管子的排列间距由s/dw=1.5(式中s为管心距)确定,换热管按正三角形排列。在这种布管方式下,管空间与壳空间之比为0.4∶0.6。
2)计算取值参数
①特征温度。由于污水和中介水温度变化不大,其特征温度均可按进口温度选取。
②污水黏度。由实验测得。课题组选用旋转圆筒黏度计测试了不同温度下的污水黏度,测试结果表明换热器设计中,可按污水黏度为清水黏度的2.5倍左右计算。
③壳侧流速。一般换热器设计中,壳侧的推荐流速为管侧的1/2。然而由于污水换热器中装有纵向折流板,在同样的流速下,压降必然高于一般换热器,因而此处推荐流速u2=u1/3(式中u2为壳侧流速,u1为管内流速)。
④污垢热阻。工程经验表明,考虑污垢热阻时,换热器总传热热阻为两侧对流换热热阻的1.2倍。
3)待定参数
换热器设计还要涉及许多重要参数,诸如传热系数、换热面积等等。仔细分析这些参数,发现它们并不是各自独立的,而是互相关联的,再经分析知道它们当中基本的参数只有3个,即管根数N、每根管的管长L(含折返)、管内流速u1。其余参数均可由这3个基本参数计算出来。
①中间计算参数
传热系数K取决于管侧表面传热系数h1、壳侧表面传热系数h2,而h1, h2分别取决于管内流速u1和壳侧流速u2。
②效果参数
管侧阻力Δp关系到功耗,由沿程阻力系数f,L与u1确定;换热面积A关系到投资,由L,u1与N确定;换热器管程数n和换热器组数需综合考虑N,L及设备允许占地空间后确定
