换热器设计计算范例
换热器是一种用于传递热量的设备，常用于工业生产中的加热、冷却
或蒸发等工艺过程中。

在设计换热器时，我们需要考虑的主要参数包括换
热面积、传热系数、温度差以及流体性质等。

下面就以一种换热器设计计算范例进行说明。

假设我们需要设计一个管壳式热交换器，用于加热水和空气的热交换。

设计要求如下：
1.加热水的进口温度：70℃
2.加热水的出口温度：90℃
3.空气的进口温度：25℃
4.空气的出口温度：50℃
5.加热水的流量：10m3/h
6.空气的流量：1000m3/h
首先，我们需要确定换热面积的大小。

根据传热计算的公式：
Q=U×A×ΔT
其中，Q为换热量，U为传热系数，A为换热面积，ΔT为温度差。

假设我们的换热器传热系数U为400W/（m2·℃），温度差ΔT为
（90-70）=20℃。

根据公式，换热量可以计算为：
Q=400×A×20
我们将换热量Q设置为加热水的传热量，可得：
Q1=400×A×20
为了方便计算，我们将流体的热容量乘以流量定义为A1（加热水）和A2（空气）。

可得：
Q1=A1×ΔT1
代入已知数值，可得：
Q1=10×4.186×(90-70)×1000
接下来，我们需根据另一组流体参数计算出Q2（空气）。

Q2=A2×ΔT2
代入已知数值，可得：
Q2=1.005×1000×(50-25)×1000
根据Q1、Q2和总换热量的平衡关系：
Q1+Q2=400×A×ΔT
可得：
10×4.186×(90-70)×1000+1.005×1000×(50-
25)×1000=400×A×20
解得：
A=0.523m2
根据已知的流量和管道尺寸，可计算出流速。

流速=流量/A
代入数值：
流速=10/0.523
流速=19.1m/s
接下来，我们要确定换热器的结构。

根据流速和材料选择，我们可以得到管壳式热交换器的尺寸。

选择合
适的管壳尺寸，通常需要考虑经济因素、易于清洁和维护等因素。

在选择合适的流路之后，还需要进行换热器的结构设计。

包括管道和
导流板等的布置。

最后，我们需要进行经济性评估。

首先，我们可根据换热片的类型和
材料选取合适的管子。

然后，根据选定的材料和规格，可以计算出换热器
的制造和运行成本。

总之，设计换热器需要考虑的参数包括传热系数、温度差、流体性质、流量以及材料选择等。

通过计算和结构设计，可以得出最佳的换热器尺寸
和结构。

同时，还需要进行经济性评估，以确保设计的可行性和经济性。