第二章传热操作技术试卷.ppt

* （2）两侧变温错流和折流时Δtm 先按逆流计算对数平均温度差Δtm逆，再乘以校正系数，即 变温传热平均温度差计算 式中 为温度差校正系数，其大小与流体的温度变化有关， 一般不宜小于0.8。 Δtm＝Δtm逆 可表示为两参数P和R的函数： ，具体取值根据P和R两参数的值由图查取。 温度差校正系数 折流过程温度差校正系数图 错流过程温度差校正系数图 对于两侧变温传热，若热、冷流体的进出口温度相同，则： 不同流向传热温度差的比较 Δtm逆＞Δtm错，折＞Δtm并 （1）热敏性物料的加热 并流适用场合 （2）高粘度物料的加热 （3）高温换热器为避免一侧壁温过高，采用并流 为使换热器结构紧凑合理，实际中多采用错流和折流 错、折流特点 （一）总传热系数的计算 1. 基本公式 式中 Ao、Ai、Am——传热壁的外表面积、内表面积、平均表面积，m2； αi、αo——间壁两侧流体的对流传热膜系数，W/(m2·K)； λ ——固体间壁的导热系数， W/(m·K)； δ ——固体间壁的厚度， m。 总传热系数 若A取Ao，则有 若A取Ai，则有 若A取Am，则有 式中 Ki、Ko、Km——基于Ao、Ai、Am的传热系数，W／(m2·K)。 总传热系数基本公式讨论 污垢热阻： 影响因素主要有流体性质、传热壁面材料、操作条件、清洗周期等 通常污垢热阻比传热壁面的热阻大得多，计算中应加以考虑 污垢热阻通常选用经验值 污垢热阻的影响 换热器传热壁面形成的污垢对传热产生的附加热阻 常见流体的污垢热阻 式中 RS i、RS o——管内、外壁面的污垢热阻，(m2·K) / W。 含有污垢热阻的总传热系数公式 若传热壁面为平壁或薄管壁，则Ao、Ai、Am相等或近似相等，则 总传热系数公式的简化 现场测定有关数据(如设备的尺寸、流体的流量和进出口温度等)； 根据测定数据求得传热速率Q、传热温度差Δtm和传热面积A； 由传热基本方程计算K值。 总传热系数的现场测定 具体方法： 实测K值，不仅可以为换热器计算提供依据，而且可以帮助分析 换热器的性能，以便寻求提高换热器传热能力的途径。 总传热系数的经验值 （一）列管式换热器选型时应考虑的问题 1．流动空间的选择 2．流速的选择 3．加热剂(或冷却剂)进、出口温度的确定方法 4．列管类型的选择 5．单程与多程 6．管子规格 7．流体通过换热器的流动阻力(压力降)的计算 列管式换热器的选型 （二）列管式换热器选型的步骤 1．根据换热任务，确定两流体的流量，进出口温度，操作压力，物性数据等。 2．确定换热器的结构形式，确定流体在换热器内的流动空间。 3．计算热负荷，计算平均温度差，选取总传热系数，并根据传热基本方程初步 算出传热面积，以此作为选择换热器型号的依据，并确定初选换热器的实际 换热面积S实，以及在S实下所需的传热系数K需。 4．压力降校核 5．核算总传热系数 6．计算传热面积S需，再与换热器的实际换热面积S实比较，若S实/S需在1.1～1.25 之间（也可以用K计/K需），则认为合理，否则需另选K选，重复上述计算步骤， 直至符合要求。 列管式换热器的选型 ①公称换热面积SN； ②公称直径DN； ③公称压力pN； ④换热管规格； ⑤换热管长度L； ⑥管子数量n； ⑦管程数Np。 列管式换热器的型号与规格 1．基本参数 1——换热器代号； 2——公称直径DN，mm； 3——管程数Np，Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ； 4——公称压力pN，MPa； 5——公称换热面积SN，m2。 列管式换热器的型号与规格 2．型号表示方法 列管换热器的型号由五部分组成，形如： ? ???? ? —?? —??? 1 2 3 4 5 第二章 传热操作技术 第三节 列管式换热器的计算与选型 第一节 换热器的分类及结构型式 第二节 换热器基础知识 第四节 换热器的操作 第一节 换热器的分类及结构型式 从传热速率基本方程Q＝KAΔtm可以看出，传热速率与传热面积A、传热温度差Δtm以及传热系数K有关。因此，改变这些因素，均对传热速率有影响。 传热速率影响因素分析 传热面积 增大传热面积，可以提高换热器的传热速率 增大传热面积会使设备的体积增大，金属耗用量增加 应改进设备结构，增加单位体积的传热面积 传热温度差 增大传热平均温度差，可以提高换