换热管直径的计算公式有哪些

 换热管管径的大小直接影响管内流通截面积的大小。而管内流通截面又影响着换热管的几项传热极限。受流通截面影响最为显著的传热极限有两个，一个是声速极限，另一个是携带极限。下面分别进行讨论。

1. 声速极限的管径

对以水为工质的换热管，根据声速极限公式（3-3)可得计算热管管径的公式为

式中d_V--管内蒸汽流通截面的直径；

      p_v,p_V--管内蒸汽的密度和压力；

      r--汽化潜热；

     Q_c--声速极限的传热热量。

 由上式可知，Q_c增大，要求d_v增大，即管径增大。对一定的声速限Q_c,有一与之对应的d_v值。

 2. 重力无芯热管携带极限的管径

 对重力无吸液芯热管考虑携带极限的热管管径推荐用下式进行计算

  式中d_v-蒸汽通道截面直径，m;

 Q_ent--携带限，KW;

  r--汽化潜热，kJ/kg;

  P_L--液体密度，kg/m³;

  p_v--蒸汽密度，kg/m³;

  σ--表面张力，N/m;

  g--重力加速度，m/s².

 式（4-15)是根据式（3-6),并取C_k=1.5得到的。

  对于一定的管内工质和温度，携带极限Q_ent与管径d_v有单值的近似对应关系。为了保证一定的Q_ent值，所选择的管径应该大于由式（4-15)确定的d_v值，也就是说式（4-15)给出的d_v值最小。

  既然管径的大小会影响蒸发段的传热面积，那么它对沸腾极限也会有影响。管径越大，允许的沸腾极限值就越高。计算表明，管内膜沸腾极限一般远远大于携带极限值，不会成为控制因素，也不会成为管径选择的控制因素。