换热器(heat exchanger),是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位,其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用广泛。
确定流体流量主要有直接测量和计算两种方法,具体如下:
直接测量法
速度法:采用差压式流量计、转子流量计、电磁流量计和超声波流量计等仪表,测量管道内流体的平均流速,再乘以管道截面积得出流体的体积流量。例如,电磁流量计利用法拉第电磁感应原理,适用于导电液体的流量测量;超声波流量计通过发射和接收超声波信号,利用流体的流动速度来测量流量,不与流体直接接触,适合于腐蚀性或污染性的流体。
容积法:使用椭圆齿轮流量计、活塞式流量计和刮板流量计等,在单位时间以标准固定体积对流动介质连续不断地进行测量,以排出流体固定容积数来计算流量。
质量法:分为直接法和间接法两种。直接式质量流量计如角动量式、量热式和科氏力式等,可直接测量质量流量;间接式质量流量计是同时测出容积流量和流体的密度,自动计算出质量流量。
计算法
公式计算
不可压缩流体:对于在管道中稳定流动的不可压缩流体,根据连续性方程,其中为体积流量,、分别为管道不同截面的面积,、分别为流体在相应截面处的平均流速。当管道为圆形时,,为管道直径,结合可计算流量。
可压缩流体:对于可压缩流体,如气体,质量流量公式为,体积流量公式为,其中为膨胀系数,与气体的种类、压力和温度有关。
经验估算:在一些简单场景或对精度要求不高的情况下,可根据经验数据进行估算。例如,已知某类管道在特定工况下的大致流速范围,结合管道尺寸,估算流体流量。