基于液體式高功率微波衰減器溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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2．2 平均溫差的計(jì)算
對(duì)于順流式或逆流式換熱器，其平均溫差均可由式(2)計(jì)算
平均溫差的計(jì)算就要根據(jù)衰減量以及工作的頻點(diǎn)進(jìn)行選擇，這就需要在計(jì)算換熱器面積的時(shí)候需要考慮到最極端的工作情況。在此將冷流體(自來水)的溫度設(shè)為25～35℃將熱流體的溫度設(shè)為40～60℃。此時(shí)的平均溫差為15．4℃。
2．3 換熱系數(shù)的選擇
根據(jù)換熱方程：
式(3)中的系數(shù)1／kA為熱阻，其與多種因素有聯(lián)系，包括傳熱面的結(jié)構(gòu)型式和大小、流體的種類及流動(dòng)狀況等。由于螺旋板式換熱器的換熱面的平壁和管壁較薄，所以有下面公式：
式中：a0、a1——分別為管外側(cè)和管內(nèi)側(cè)流體的傳熱系數(shù)；
r0、r1——分別為管外側(cè)和管內(nèi)側(cè)流體的污垢熱阻；
rw——以平均傳熱面積為基準(zhǔn)的壁面熱阻；
螺旋板式換熱器的材料選擇不銹鋼，且冷流體和熱流體分別選擇自來水和衰減液，此兩種介質(zhì)的傳熱效率都很高，所以r0、r1、rw可以忽略不計(jì)，此時(shí)有：
由(5)可知，k值比a0、a1都小，而且k值接近于a0和a1中較小者。但是換熱器中的冷流體和熱流體的傳熱系數(shù)隨著環(huán)境的條件在不斷變化，如雜質(zhì)、流速、溫度、污垢等，所以在實(shí)際的計(jì)算中可以根據(jù)廠家或資料上提供經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行選擇。本設(shè)計(jì)中采用的是水與電解液進(jìn)行對(duì)流換熱，則根據(jù)資料中提供的數(shù)據(jù)，可以換熱系數(shù)為1270w／m2K。
2．4 換熱面積的計(jì)算
根據(jù)上述已經(jīng)確定的換熱方程中的傳熱系數(shù)、平均溫差兩個(gè)參數(shù)，再根據(jù)微波衰減器所工作的最大功率即可計(jì)算出換熱器的換熱面積其實(shí)不足1m2?？紤]到加工的工藝的難易程度、成本以及環(huán)境多樣化的影響，所以將其擴(kuò)大到3m2。這個(gè)面積的換熱器最多可以使微波衰減器承受平均功率為50kW的衰減作用。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/161624.htm
圖3所示為螺旋板式換熱器實(shí)物。這個(gè)螺旋板式換熱器的體積很小，只有50x50x50cm3，但是換熱量很大，安裝方便，能夠滿足高功率微波衰減器散熱的需要。
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評(píng)論