热交换器热计算的基本原理.pptVIP

各种换热器的两种来源：可以通过数学方法推导，其结果在P18表1.1中列出；可以通过查工程线算图，先计算出P和R在P19～P21图1.8～图1.14中查找。P12已经通过严格的数学运算查明，?值取决于无量纲参数P和R即：关于混流、混合流与非混合流的区别：01混流：两种流体在流动过程中既有顺流部分，又有逆流部分。02混合流：流体可以在垂直于流动方向（横向）自由地混合，随意地运动。03非混合流：流体在垂直于流动方向（横向）上不能自由运动，也就是不可能自身进行混合。046.流体比热或传热系数变化时的平均温差（1）变比热的积分平均温差步骤：a已知则，作出Q-t（t-F）图；将Q-t曲线进行分段，每段近似取为直线关系，并求出相应于各段的传热量按具体情况用对数平均温差或算术平均温差求各段的平均温差根据公式计算积分平均温差在推导对数平均温差时，假设了比热和传热系数均为常数；前面平均温差的各个公式及线算图都是在假定流体物性（包括比热）恒定的基础上推导得到的。01根据上述步骤，则每段所对应的传热面积为：02则总传热面积为：03因为04如果各段的传热系数均相同则：05积分平均温差计算式P21（2）变传热系数的积分平均温差教材P22例题1.1有一蒸汽加热空气的热交换器，它将质量流量为21600kg/h的空气从10℃加热到50℃，空气与蒸汽逆流，空气比热为定值比热1.02kJ/(kg℃),加热蒸汽为温度140℃的过热蒸汽，在换热器中冷却为同压力下的饱和水，已知:140℃过热蒸气焓为2749kJ/kg，同压力下的饱和温度为120℃，饱和蒸汽焓为2707kJ/kg,饱和水的焓为505kJ/kg，试求其平均温差。解：整个换热器的传热量蒸汽的质量M1由于蒸汽在换热器中有冷却和冷凝两段，故分两段计算，如下图：蒸汽从过热段到饱和蒸汽段放出的热量为Q1饱和蒸汽变成饱和水放出的热量为Q2求两段分界处的空气温度因此，冷却段对数平均温差01冷凝段的对数平均温差02总的平均温差1.3传热有效度定义式：传热有效度定义（换热器效能）文字表述：传热有效度为换热器实际传热量与最大可能传热量之比。实际传热量：最大可能传热量：指一个面积为无穷大且其流体流量和进出口温度与实际热交换器的流量和进出口温度相同的逆流型热交换器所能达到的传热量的极限值。新的重要概念换句话说：就是较小热容量的流体达到最大温度变化时的传热量。只有热容量较小的流体才有可能达到最大的温度变化，即热流体的进口温度与冷流的进口温度之差。根据定义如果即热流体的热容量为小如果即冷流体的热容量为小32145校核性计算出口温度关于传热有效度的一些说明：一个无因次参数恒小于1实用性：已知、、，则可求实际传热量Q由热平衡方程式，则可求两流体的出口温度。2.顺流和逆流时的传热有效度及传热单元数由热平衡方程式01————————(b)02顺流时的传热有效度————————(a)03将(b)代入(a)式如果冷流体是热容量小的流体A如果热流体是热容量小的流体单击此处添加小标题B比较发现，顺流时的传热有效度可统一写成单击此处添加小标题传热单元数令令传热单元数：传热系数与传热面积的乘积与较小热容量的比值，代表了热交换器传热能力的大小。在一定程度上表征了换热器综合技术经济性能。(NumberofTransferUnit)无量纲数顺流（P26－1.36）反映了传热有效度、传热单元数和热容比三者的关系（热容比）P27顺流热交换器的传热有效度添加标题当任一种流体在相变条件下传热，即01添加标题当两种流体的热容量相等，即02添加标题由03（2）逆流时的传热有效度当任一种流体在相变条件下传热，即逆流(p27－1.39）当两种流体的热容量相等，即P28逆流热交换器的传热有效度（3）其它流动方式时的传热有效度1-2型热交换器（管壳式热交换器）无论是先逆后顺，还是先顺后逆；1-2n型热交换器，其传热有效度值与1-2型相差很小，因而也可用。适用于P30，1－42P311-2型热交换器的传热有效度2-4型热交换器（管壳式热交换器）由1-2型计算式确定。对2-4n型也适用。P32，1－44logoP332-4型热交换器的传热有效度两种流体仅有一种有混合的错流式热交换器（空气