冷庫制冷系統(tǒng)板式換熱器的換熱面積的計算
在冷庫制冷系統(tǒng)中蒸發(fā)器、冷庫冷凝器,、油冷卻器和過冷器等都屬于板式換熱器?,F(xiàn)在在機組系統(tǒng)中所使用的板式換熱器都屬于間壁式板式熱交換器。這種板式換熱器是用金屬壁將進行傳熱的冷,、熱兩種流體分開,通過金屬壁與流體之間的對流換熱及壁的冷庫的,。板式換熱器計算主要是根據(jù)傳熱量Q的要求和給定冷熱流體流量及進出口溫度來確定需要的傳熱面積A,。所使用的計算公式主要是傳熱方程式,即
Q=KA*m(2-4)
式中Q———傳熱量(W),;
K———傳熱系數(shù)[W/(m2·K)],;
A———傳熱面積(m2);
*m———冷熱流體間的平均傳熱溫差(℃),。
式(2-4)中,,只要確定出該板式熱交換器的傳熱系數(shù)K和平均傳熱溫差*m,便可求得傳熱面積A,。
平均傳熱溫差*m的計算
板式熱交換器的平均溫差*m與板式熱交換器中冷熱流體的相對流動方向有關(guān),。在板式熱交換器中兩流體平行同向流動的稱為“順流”;平行反向流動的稱為“逆流”,;相互垂直交叉流動的稱為“叉流”,。在圖2-19中示出順流、逆流和叉流的情況,,同時還表示出順流和逆流時,,冷熱流體沿板式熱交換器長度方向的溫度變化情況。
順流時,,冷流體的出口溫度總是低于熱流體的出口溫度,,而在逆流時,冷流體的出口溫度可以高于熱流體的出口溫度,。在冷熱流體的性質(zhì),、流量、進口溫度和傳熱面積都相同的條件下,,在逆流板式熱交換器中,,冷熱流體間的平均傳熱溫差最大,,叉流板式熱交換器次之,順流板式熱交換器中最小,。故在一般情況下,,均采用逆流板式熱交換器。通過理論推導(dǎo),,當(dāng)冷熱流體的比定壓熱容,、傳熱系數(shù)K沿板式熱交換器長度上變化不大,可視為常數(shù)時,,對于順流板式熱交換器的平均溫差,。