蒸汽盘管的换热系数选择

蒸汽盘管的换热系数选择

依据换热公式Q=UA（TS-TL）,为了计算蒸汽盘管的换热面积，所以必须先选择总的换热系数U，蒸汽盘管的换热系数从30300w/㎡℃到300w/㎡℃，这个系数变化巨大，原因很多。但主要的变化选择还是与两个流体的热力性质和输送特性以及其它的条件均有相当的关系。

首先蒸汽盘管加热时，盘管会在产品一侧产生热边界层，流体的表面和内部之间存在温度梯度，如果温差非常大，那么自然对流换热就会很明显，于是换热系数就比较大。

其次辅助循环包括强制对流的换热系数比较高，由于对流主要取决于流体的体积运动，流体的粘度（随温度而不同）对热边界层的影响也很重要。

换热系数的额外的变化还会出现在盘管的蒸汽侧，尤其对长距离的管道而言。

蒸汽盘管的进口蒸汽具有比较高的流速，因此几乎不含有水分，但是，随着距离的加长，盘管内的蒸汽流速会越来越低，而且盘管内会部分地充满水。在很长的盘管中，例如那些较大的罐体加热，经常发现盘管内的压降非常显著。

可见对于较长盘管的应用，平均盘管温度经常采用的是大约为进汽压力的75%的蒸汽温度。在一些极端的例子中，平均压力可能会低于进汽压力的40%。

盘管换热系数的额外的变化还会出现在盘管自身的材料，盘管本身材料的热传导性能差别很大。但是，总的传热是由大面积的阻热隔膜来决定的，盘管的热传导性能并没有它们组合起来的影响大。

工程上给出的典型换热系数需要考虑不同条件下的浸没式蒸汽盘管总的传热系数。当使用的蒸汽比较干燥清洁、盘管小并且疏水良好的时候选择比较高的换热系数；当蒸汽品质较差、盘管长并且疏水不好的时候选择较低的值。

工程上推荐的总的传热系数用于典型的条件和安装下，这些推荐值主要由经验得来，通常保证有一定的安全余量来进行盘管选型。