盘管蒸汽加热的换热设计

盘管蒸汽加热的换热设计

水箱或物料储罐的蒸汽加热，经常采用内置盘管，如何确定盘管内蒸汽的换热温度和换热面积，传统的换热公式和经验与即热式的换热装置会有不同。

盘管加热的特点是会在被加热的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，于是使得盘管式换热系数就比较大。
被加热侧的辅助循环形成强制对流，使得的换热系数比较高，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。
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。盘管的进口蒸汽具有比较高的流速，因此几乎不会含有水分。

随着盘管距离的加长，盘管内的蒸汽流速会越来越低，而且盘管内会部分地充满冷凝水。在很长的盘管中，例如那些远航的油轮或大的储油罐中，经常发现盘管内的压降非常显著。

当蒸汽盘管较长时，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%。
另一个变量是蒸汽盘管自身的材料，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。