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如何计算空气换热器的水流速范围

  在使用空气换热器的过程中,当管内介质为水,用于加热或冷却空气时,采用多大的流速才是较合理的,下面根据实际计算经验给出计算结果。
  其翅片管内流速取决于泵送压力,所以除了考虑水侧阻力以外,对于换热器的设计人员来说,应该重视的是换热效果,换热效果一部分取决于取决于管内水的流动状态。是层流还是湍流。前文提到,空气热交换器管内介质符合湍流状态,其雷诺数要在10000多,为尽量减少水侧压降,同时保持旺盛湍流,我们把水侧雷诺数范围控制在10000-30000之间。 我们以定性温度50℃的热水作为计算参考; 查50℃的热水密度988.1kg/m2,粘度56X10-6pa/s,基管分别为25mm,21mm,18mm,管壁厚按2mm,计算结果如下:
  基管直径    管内流速        雷诺数      流量
  25mm        0.268m/s        10030     334kg/h
  25mm        0.401m/s        15008     500kg/h
  25mm        0.535m/s        20024     667kg/h
  25mm        0.668m/s        25002     833kg/h  
  25mm        0.802m/s        30018     1000kg/h
  21mm        0.331m/s        10029     270kg/h
  21mm        0.496m/s        15029     405kg/h
  21mm        0.661m/s        20089     540kg/h
  21mm        0.826m/s        25027     675kg/h
  21mm        0.991m/s        30027     809kg/h
  18mm        0.401m/s        10006     222kg/h
  18mm        0.602m/s        15021     333kg/h
  18mm        0.802m/s        20012     444kg/h
  18mm        1.002m/s        25002     555kg/h
  18mm        1.203m/s        30018     666kg/h
  从计算结果可以看出,水的流速合理取值范围0.3-2m/s之间,在这个区间内水的流动是湍流状态,可以达到理想的空气换热器的换热效果。在具体换热器设计过程中,具体的水的流速和水的阻力要根据实际的参数进行计算,从而以选择适合的设备。
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