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如何確定換熱器流體的流量?

如何確定換熱器流體的流量?
2025.01.17
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作者:竇艷華

換熱器(heat exchanger),是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備,又稱熱交換器。換熱器在化工、石油、動力、食品及其它許多工業生產中占有重要地位,其在化工生產中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發器和再沸器等,應用廣泛。

如何確定換熱器流體的流量?

確定流體流量主要有直接測量和計算兩種方法,具體如下:
直接測量法
速度法:采用差壓式流量計、轉子流量計、電磁流量計和超聲波流量計等儀表,測量管道內流體的平均流速,再乘以管道截面積得出流體的體積流量。例如,電磁流量計利用法拉第電磁感應原理,適用于導電液體的流量測量;超聲波流量計通過發射和接收超聲波信號,利用流體的流動速度來測量流量,不與流體直接接觸,適合于腐蝕性或污染性的流體。
容積法:使用橢圓齒輪流量計、活塞式流量計和刮板流量計等,在單位時間以標準固定體積對流動介質連續不斷地進行測量,以排出流體固定容積數來計算流量。
質量法:分為直接法和間接法兩種。直接式質量流量計如角動量式、量熱式和科氏力式等,可直接測量質量流量;間接式質量流量計是同時測出容積流量和流體的密度,自動計算出質量流量。

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計算法
公式計算
不可壓縮流體:對于在管道中穩定流動的不可壓縮流體,根據連續性方程,其中為體積流量,、分別為管道不同截面的面積,、分別為流體在相應截面處的平均流速。當管道為圓形時,,為管道直徑,結合可計算流量。
可壓縮流體:對于可壓縮流體,如氣體,質量流量公式為,體積流量公式為,其中為膨脹系數,與氣體的種類、壓力和溫度有關。

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經驗估算:在一些簡單場景或對精度要求不高的情況下,可根據經驗數據進行估算。例如,已知某類管道在特定工況下的大致流速范圍,結合管道尺寸,估算流體流量。

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