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4.4空冷器的變工況計(jì)算

日期：2022-01-07 09:06:18點(diǎn)擊：216

4.4空冷器的變工況計(jì)算
4. 4.1變工況計(jì)算的重要性和特點(diǎn)
在第2. 12節(jié)中已經(jīng)講述了翅片管換熱器的變工況計(jì)算方法，并給岀了計(jì)算公式和若干計(jì)算例?？紤]到變工況計(jì)算在空冷器設(shè)計(jì)和運(yùn)行中的特殊重要性和復(fù)雜性,本節(jié)將對此課題作進(jìn)一步闡述并舉例說明。
變工況計(jì)算對空冷器設(shè)計(jì)的重要性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
第一，冷流體空氣不是由工業(yè)系統(tǒng)固定供給，而是取自大氣環(huán)境，而且任何一個地點(diǎn) 的大氣溫度和大氣壓力是隨時變化的，在一年中，最高氣溫和最低氣溫可以相差幾十?dāng)z氏度，例如，在夏季，最高氣溫為+30℃，而在冬季,最低氣溫可達(dá)-30℃。氣溫的變化必然對空冷器的工作特性產(chǎn)生重要的影響。
第二，在空冷器的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者一般按經(jīng)濟(jì)性原則選擇某一中間溫度作為設(shè)計(jì)氣溫,在該設(shè)計(jì)氣溫下求出空冷器的傳熱面積。因?yàn)樵O(shè)計(jì)氣溫介于當(dāng)?shù)刈罡邭鉁睾妥畹蜌?溫之間，因而設(shè)計(jì)者和用戶都需要知道，當(dāng)氣溫偏離設(shè)計(jì)氣溫，如在最高氣溫或在最低氣

溫下，空冷器的運(yùn)行參數(shù)有什么變化？這些變化能否滿足工藝要求？而在最低溫度下，工藝流體能否結(jié)凍？是否需要采取防凍措施等。
第三，有時，管內(nèi)介質(zhì)的流量和參數(shù)也會發(fā)生變化,甚至與原設(shè)計(jì)條件有較大的差別，為此,也需要進(jìn)行變工況計(jì)算，以確定空冷器的實(shí)際性能。
空冷器變工況計(jì)算的復(fù)雜性主要體現(xiàn)在管內(nèi)介質(zhì)的變化上：
第一，當(dāng)管內(nèi)是單--介質(zhì)的非相變換熱，如熱水的冷卻，或者管內(nèi)是單一介質(zhì)的純相變換熱，如飽和蒸汽的凝結(jié)，對上述兩種情況，已有可用的公式進(jìn)行變工況計(jì)算。
第二,管內(nèi)介質(zhì)的傳熱是上述兩種“單純“情況的組合，既有蒸汽的凝結(jié)，又有凝結(jié)液體的冷卻，由于兩種情況的傳熱系數(shù)，傳熱量和傳熱面積存在巨大的差別，因而需要采用分段設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，如4. 3節(jié)所示。所以,變工況計(jì)算也應(yīng)分段進(jìn)行。
第三，對于復(fù)合介質(zhì)的管內(nèi)冷凝和冷卻，雖然4. 3節(jié)介紹了這種空冷器的設(shè)計(jì)方法，但由于傳熱過程的復(fù)雜性，還沒有可行的變工況計(jì)算方法。
對于管內(nèi)為單一介質(zhì)的冷卻，或單一介質(zhì)的凝結(jié)，其變工況計(jì)算仍應(yīng)用第2. 12節(jié)中推薦的公式，式(2. 12.6) 式(2. 12.9),不過應(yīng)當(dāng)注意的是，在式(2. 12. 7)中的傳熱單元數(shù)

的定義中，傳熱系數(shù)U和傳熱面積彳存在對應(yīng)關(guān)系，即傳熱面積4是根據(jù)傳熱系數(shù)。推導(dǎo)出來的，因而應(yīng)選取傳熱面積的設(shè)計(jì)值進(jìn)行變工況計(jì)算。
因?yàn)閷?shí)取面積要大于設(shè)計(jì)面積，若選用實(shí)取面積，則推算岀來的變工況結(jié)果會有所不同。

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