前幾天一位網(wǎng)友給我發(fā)郵件咨詢了一個(gè)問(wèn)題，他們對(duì)自己設(shè)計(jì)的夾套式換熱器換熱面積計(jì)算有疑惑。學(xué)學(xué)半嘛，回答網(wǎng)友問(wèn)題的同時(shí)，自己又梳理了一遍內(nèi)容，整理發(fā)出來(lái)，一是自己做個(gè)電子筆記，二是與有需要的朋友分享，覺(jué)得有用能幫到您的請(qǐng)點(diǎn)個(gè)贊。
以網(wǎng)友的問(wèn)題案例（汽水換熱），答復(fù)原文及計(jì)算如下：
1、加熱器計(jì)算共9個(gè)參數(shù)，1熱流量、2傳熱系數(shù)與換熱面積、3對(duì)數(shù)平均溫差、4冷側(cè)流體質(zhì)量流量與比熱容、5熱側(cè)流體質(zhì)量流量與比熱容、67熱側(cè)流體進(jìn)出口溫度、89冷側(cè)流體進(jìn)出口溫度，需要知道其中5個(gè)就可以計(jì)算。
2、基本計(jì)算原理是熱平衡。
3、假設(shè)你的水是常壓，從20℃加熱到100℃零界點(diǎn)就可以，無(wú)須汽化，溫升控制1.3℃/min，需要時(shí)間=80℃÷1.3℃/min=62min，按1個(gè)小時(shí)處理，內(nèi)膽水容積按1m3常壓計(jì)算，即1小時(shí)要把1m3水從20℃加熱到100℃。
4、熱側(cè)流體放熱量×熱效率（設(shè)計(jì)一般按100%考慮）=冷側(cè)流體吸熱量，從20℃加熱到100℃，平均溫度60℃，密度1000kg/m3，比熱容4.2kJ/（kg.℃），則水的吸熱量=1000kg/h*80℃*4.2kJ/（kg.℃）=336000kJ/h。
5、蒸汽假設(shè)為0.2MPa.g飽和水蒸氣，溫度133℃，焓值2726kJ/kg，冷凝水溫度105℃，焓值440kJ/kg，需要蒸汽流量=336000kJ/h÷（2726-440）kJ/kg=147kg/h，可以取150kg/h。
4、現(xiàn)在有了換熱量336000kJ/h，水進(jìn)口溫度20℃，水出口溫度100℃，水流量1m3/h,蒸汽進(jìn)口溫度133℃，冷凝水出口溫度105℃，蒸汽流量150kg/h。
5、蒸汽和水都從上面進(jìn)，下面出，為順流，對(duì)數(shù)平均溫差=（（133-20）-（105-100））/ln(（133-20）/（105-100）)=34.6381℃
6、304不銹鋼材質(zhì)，圓筒、水-水蒸氣換熱，總傳熱系數(shù)按2000W/（m2.℃）計(jì)算，換熱面積=換熱量÷對(duì)數(shù)平均溫差÷傳熱系數(shù)=（336000kJ/h÷3600kJ/kW）÷（34.6381℃*2kW/（m2.℃））=1.35m2
7、假設(shè)中這個(gè)熱側(cè)是水蒸氣變?yōu)檫^(guò)冷水，存在相變和過(guò)冷，所以應(yīng)該分段考慮，按上述流程原理，先計(jì)算冷凝段放熱量及換熱面積，再計(jì)算過(guò)冷段放熱量及換熱面積；若實(shí)際不過(guò)冷不必分段計(jì)算。
各參數(shù)相關(guān)數(shù)據(jù)可以根據(jù)設(shè)計(jì)情況進(jìn)行替換和查詢手冊(cè)另尋。
同時(shí)，在交流過(guò)程中，還有幾個(gè)問(wèn)題，也可能是許多網(wǎng)友常見(jiàn)的問(wèn)題，列出如下：
1、一般換熱器熱效率設(shè)計(jì)都是100%，實(shí)際運(yùn)行也在98%以上。熱效率與板的厚度沒(méi)關(guān)系，介質(zhì)換熱界面的板的厚薄最多影響換熱速率，換熱器的熱效率是由換熱器熱損失決定的也就是換熱器的散熱情況，保溫做好了都差不多。
2、總傳熱系數(shù)就是K，具體確定非常麻煩，一般需要試驗(yàn)，設(shè)計(jì)只能取經(jīng)驗(yàn)值。
3、因?yàn)樵趽Q熱過(guò)程中蒸汽側(cè)有個(gè)節(jié)點(diǎn)就是汽-水分界面，上面為冷凝段，下面為過(guò)冷段，實(shí)際上兩段的對(duì)數(shù)溫差、傳熱系數(shù)都是不一樣的。
