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自制简易换热器换热面积的计算——化工原理

自制简易换热器换热面积的计算——化工原理
自制简易换热器换热面积的计算——化工原理

简易换热器换热面积的计算

问题的提出:

工艺流程图

逆流套管式换热器

冷凝器为柱形,总体积为5升,总长400mm,内置直径为14mm的细直管。

物料为二甲苯携水蒸汽进管层(140-210摄氏度),冷却循环水(25摄氏度)进壳层,最终收得2.7公斤的水,采用1.2公斤的二甲苯参与反应,大概持续时间为9个小时。设备材质为304,无污垢层。

套管冷凝器:内管直径为14mm(最好有壁厚,没有也影响不大)

外管直径125mm

管长 400mm

套管环隙走循环水,水温: 25度

管内走二甲苯和水混合蒸汽:140-230度;

蒸汽量为:2.7Kg水+1.2公斤二甲苯(6~9个小时)

首先我想知道目前这个冷凝器设计的换热面积够不够?

新冷凝器如何设计才合适?

已知条件:

1、二甲苯蒸气流量:1.2Kg/(6*3600)s;潜热为360[kj/kg];水蒸气流量为:

2.7 Kg/(6*3600)s;(甲苯水蒸气流经时间为6h )

2、进口温度230℃,出口蒸汽为100℃(假设水蒸汽已经完全冷却为液态水);

3、冷却水进口温度为25℃,水的比热为4.18[KJ/kg ℃];

4、二甲苯水蒸汽冷凝给热系数为10000[w/ m 2℃];

5、冷却水壳层流速为1m/s ,对流传热系数为1000[w/m 2℃];

6、查表得1atm,230℃水蒸气焓值为,2934.05KJ/Kg ,100℃水蒸气焓值为2646KJ/Kg ,100℃水的汽化潜热为2257.6KJ/Kg ;

解:求传热面积A

剖析冷凝过程:在230℃-140℃,二甲苯为气相,冷凝传热系数50[w/ m 2℃],此过程传热为两个状态下蒸汽的焓值之差。潜热为360[kj/kg],,Q Cm t C ?1=其中为二甲苯比热容。

同样水蒸气过程:在230℃-100℃,水为气相,冷凝传热系数100[w/ m 2℃],此过程传热为两个状态下蒸汽的焓值之差。潜热为2257.6KJ/Kg 100℃气体-100℃液体此过程传热为汽化潜热,潜热为2257.6KJ/Kg 。

蒸汽释放的热量Q=Q 二甲苯+Q 水蒸气

Q 二甲苯= Q 二甲苯1+ Q 二甲苯2+ Q 二甲苯3

Q 二甲苯2=??H Wr =1.2Kg/(6*3600)s*260KJ/Kg=0.0144 KJ/s (具体焓值需要查询化

工数据手册,260KJ/Kg 为假设值);

Q 二甲苯2=1.2Kg/(6*3600)s*360KJ/Kg=0.02KJ/s ;

Q 二甲苯3= Cm t ?=2.3* 1.2Kg/(6*3600)s*40=0.0005KJ/s(C 值为二甲苯的比热容,

假设为2.3[KJ/kg ℃]);

水蒸气焓值变化:

21()2934.052646288.05/V V H H KJ Kg ?-=-=H =

Q 水蒸气1=2.7Kg/(6*3600)s*228.05KJ/Kg=0.029KJ/s(汽-汽变化)

100℃水的汽化潜热为2257.6KJ/Kg

Q 水蒸气2=2.7Kg/(6*3600)s*2257.6KJ/Kg=0.2822KJ/s(汽-液变化)

Q=Q

二甲苯+Q

水蒸气

=0.0144+0.02+0.0005+0.029+0.2822=0.3461KJ/s

由上式可知,热量基本由水蒸气提供,二甲苯只占很少一部分。

为简化问题,假设:

管层全部为气体,给热系数为10000[w/ m2℃];相态转变温度为140*1.2/3.9+100*2.7/3.9=112℃;

由热量衡算求冷却水出口温度t2

Q=W h r=W c Cpc(t2-t1)=0.461×103=Wc×4.18×103(t2-20)

假设1:冷却水在壳层的流速为1m/s,冷却水流量Wc=S*v*p

截面积S=V/L-3.14/4*(0.014)^2=0.005m3/0.4m-3.14/4*(0.014)^2=0.0127m2 v=1m/s,p=1000Kg/m3

wc=0.0127*1*1000=12.7Kg/s

解得t2=20℃,基本不变。

假设2:冷却水在壳层的流速为0.1m/s,冷却水流量Wc=S*v*p

截面积S=V/L-3.14/4*(0.014)^2=0.005m3/0.4m--3.14/4*(0.014)^2=0.0127m2 v=0.1m/s,p=1000Kg/m3

wc=0.0127*0.1*1000=1.27Kg/s

t2=20℃,基本不变;

T=112℃───T=100℃

20 ℃─→─20℃

△t m=(92+80)/2=86℃

假设冷却水进入管内管内作湍流流动,内管管壁厚1mm, 管壁热阻和污垢热阻忽略不计.

1/K=1/αo+(1/αi)(d o/d i)=1/1000+(1/10000)(14/12)

K=895.52(w/m2℃)

A=Q/(K△t m)=346.1/(895.52*86)=0.0045m2

实际换热面积A’=3.14*0.014*0.4=0.0176 m2

所需面积A<实际面积A’,换热面积能满足要求。出口均为液体。

若出口水可以为蒸汽状态:则:

Q=Q

二甲苯+Q

水蒸气

=0.0144+0.02+0.0005+0.029=0.0639KJ/s

A=Q/(K△t m)=63.9/(895.52*86)=8.3*10-4m2

若出口可以为水蒸气和甲苯液体,则换热器也能满足要求。

由计算可知,在壳层冷却水流量大于0.1m/s,冷介质的温度和流量已不是主要控制因素。

以上给热系数和换热过程存在大量假设,严格计算结果可能和假设条件下的计算结果有些不同,但差别不会很大,在满足壳层冷却水流量大于0.1m/s的前提下,基本满足换热要求,即使不满足,不会差别很大,出口会有部分水蒸气,甲苯基本为液态。

因此新的冷凝器可以考虑通过增加管程数来增强换热效果,工业上基本没有这种单程换热器,这种换热器对冷却水的浪费很大,设计的换热器应该多管程,如果将管程数增加倍,即可以满足出口为100℃水蒸气的要求。同时可以增加折流板增加湍流效果,增大传热系数而达到减小换热面积的目的。

换热器计算

换热器计算的设计型和操作型问题--传热过程计算 与换热器 日期:2005-12-28 18:04:55 来源:来自网络查看:[大中小] 作者:椴木杉热度: 944 在工程应用上,对换热器的计算可分为两种类型:一类是设计型计算(或称为设计计算),即根据生产要求的传热速率和工艺条件,确定其所需换热器的传热面积及其他有关尺寸,进而设计或选用换热器;另一类是操作型计算(或称为校核计算),即根据给定换热器的结构参数及冷、热流体进入换热器的初始条件,通过计算判断一个换热器是否能满足生产要求或预测生产过程中某些参数(如流体的流量、初温等)的变化对换热器传热能力的影响。两类计算所依据的基本方程都是热量衡算方程和传热速率方程,计算方法有对数平均温差(LMTD)法和传热效率-传热单元数(e-NTU)法两种。 一、设计型计算 设计型计算一般是指根据给定的换热任务,通常已知冷、热流体的流量以及冷、热流体进出口端四个温度中的任意三个。当选定换热表面几何情况及流体的流动排布型式后计算传热面积,并进一步作结构设计,或者合理地选择换热器的型号。 对于设计型计算,既可以采用对数平均温差法,也可以采用传热效率-传热单元数法,其计算一般步骤如表5-2所示。 表5-2 设计型计算的计算步骤

体进出口温度计算参数P 、R ; 4. 由计算的P 、R 值以及流动排布型式,由j-P 、R 曲线确定温度修正系数j ;5.由热量衡算方程计算传热速率Q ,由端部温度计算逆流时的对数平均温差Δtm ; 6.由传热速率方程计算传热面积 。 体进出口温度计算参数e 、CR ; 4.由计算的e 、 CR 值确定NTU 。由选定的流动排布型式查取 e-NTU 算图。可能需由e-NTU 关系反复计算 NTU ;5.计算所需的传热面积 。 例5-4 一列管式换热器中,苯在换热器的管内流动,流量为 kg/s ,由80℃冷却至30℃;冷却水在管间与苯呈逆流流动,冷却水进口温度为20℃,出口温度不超过50℃。若已知换热器的传热系数为470 W/(m2·℃),苯的平均比热为1900 J/(kg·℃)。若忽略换热器的散热损失,试分别采用对数平均温差法和传热效率-传热单元数法计算所需要的传热面积。 解 (1)对数平均温差法 由热量衡算方程,换热器的传热速率为 苯与冷却水之间的平均传热温差为 由传热速率方程,换热器的传热面积为 A = Q/KΔt m = = m 3 (2)传热效率-传热单元数法 苯侧 (m C ph ) = *1900 = 2375 W/℃ 冷却水侧 (m c C pc ) =(m h C ph )(t h1-t h2)/(t c1-t c2) =2375*(80-30)/(50-20)= W/℃ 因此, (m C p )min=(m h C ph )=2375 W/℃ 由式(5-29),可得

换热器及其基本计算

姓名:杜鑫鑫学号:0903032038 合肥学院 材 料 工 程 基 础 姓名: 班级:09无机非二班 学号:\ 课题名称:换热器及其基本计算 指导教师:胡坤宏

换热器及其基本计算 一、换热器基础知识 (1)换热器的定义: 换热器是指在两种温度不同的流体中进行换热的设备。 (2)换热器的分类: 由于应用场合不同,工程上应用的换热器种类很多,这些换热器照工作原理、结构和流体流程分类。 二、几个不同的换热器 (1)管壳式换热器 管壳式换热器又称列管式换热器,是一种通用的标准换热设备。它具有结构简单、坚固耐用、造价低廉、用材广泛、清洗方便、适应性强等优点,应用最为广泛,在换热设备中占据主导地位。 管壳式换热器是把换热管束与管板连接后,再用筒体与管箱包起来,形成两个独立的空间。管内的通道及与其相贯通的管箱称为管程;管外的通道及与其相贯通的部分称为壳程。一种流体在管内流动,而另一种流体在壳与管束之间从管外表面流过,为了保证壳程流体能够横向流过管束,以形成较高的传热速率,在外壳上装有许多挡板。 而壳管式换热器又可根据不同分为U形管式换热器、固定管板换热器、浮头式换热器、填料函式换热器几类。 (2) 套管式换热器 套管式换热器是用两种尺寸不同的标准管连接而成同心圆套管,外面的叫壳程,内部的叫管程。两种不同介质可在壳程和管程内逆向流动(或同向)以达到换热的效果。 套管式换热器以同心套管中的内管作为传热元件的换热器。两种不同直径的管子套在一起组成同心套管,每一段套管称为“一程”,程的内管(传热管)借U形肘管,而外管用短管依次连接成排,固定于支架上。热量通过内管管壁由一种流体传递给另一种流体。通常,热流体由上部引入,而冷流体则由下部引入。套管中外管的两端与内管用焊接或法兰连接。内管与U形肘管多用法兰连接,便于传热管的清洗和增减。每程传热管的有效长度取4~7米。这种换热器传热面积最高达18平方米,故适用于小容量换热。当内外管壁温差较大时,可在外管设置U形膨胀节或内外管间采用填料函滑动密封,以减小温差应力。管子可用钢、铸铁、陶瓷和玻璃等制成,若选材得当,它可用于腐蚀性介质的换热。这种换热器具有若干突出的优点,所以至今仍被广泛用于石油化工等工业部门。

4-4-传热过程计算

知识点4-4 传热过程计算 【学习指导】 1.学习目的 通过本知识点的学习,掌握换热器的能量衡算,总传热速率方程和总传热系数的计算。在传热计算的两种方法中,重点掌握平均温度差法,了解传热单元数法及应用场合。 2.本知识点的重点 换热器的能量衡算,总传热速率方程和总传热系数的计算,用平均温度差法进行传热计算。 3.本知识点的难点 传热单元数法。 4.应完成的习题 4-4 在某管壳式换热器中用冷水冷却热空气。换热管为φ25×2.5 mm的钢管,其导热系数为45 W/(m·℃)。冷却水在管程流动,其对流传热系数为2600 W/(m2·℃),热空气在壳程流动,其对流传热系数为52 W/(m2·℃)。试求基于管外表面积的总传热系数以及各分热阻占总热阻的百分数。设污垢热阻可忽略。 4-5 在一传热面积为40m2的平板式换热器中,用水冷却某种溶液,两流体呈逆流流动。冷却水的流量为30000kg/h,其温度由22℃升高到36℃。溶液温度由115℃降至55℃。若换热器清洗后,在冷、热流体量和进口温度不变的情况下,冷却水的出口温度升至40℃,试估算换热器在清洗前壁面两侧的总污垢热阻。假设: (1)两种情况下,冷、热流体的物性可视为不变,水的平均比热容为4.174 kJ/(kg·℃); (2)两种情况下,αi、αo分别相同;

(3)忽略壁面热阻和热损失。 4-6 在套管换热器中用水冷却油,油和水呈并流流动。已知油的进、出口温度分别为140℃和90℃,冷却水的进、出口温度分别为20℃和32℃。现因工艺条件变动,要求油的出口温度降至70℃,而油和水的流量、进口的温度均不变。若原换热器的管长为1m,试求将此换热器管长增至若干米后才能满足要求。设换热器的热损失可忽略,在本题所涉及的温度范围内油和水的比热容为常数。 4-7 冷、热流体在一管壳式换热器中呈并流流动,其初温分别为32℃和130℃,终温分别为48℃和65℃。若维持冷、热流体的初温和流量不变,而将流动改为逆流,试求此时平均温度差及冷、热流体的终温。设换热器的热损失可忽略,在本题所涉及的温度范围内冷、热流体的比热容为常数。 4-8 在一管壳式换热器中,用冷水将常压下的纯苯蒸汽冷凝成饱和液体。已知苯蒸汽的体积流量为1600 m3/h,常压下苯的沸点为80.1℃,气化潜热为394kJ/kg。冷却水的入口温度为20℃,流量为35000kg/h,水的平均比热容为4.17 kJ/(kg·℃)。总传热系数为450 W/(m2·℃)。设换热器的热损失可忽略,试计算所需的传热面积。 4-9 在一传热面积为25m2的单程管壳式换热器中,用水冷却某种有机物。冷却水的流量为28000kg/h,其温度由25℃升至38℃,平均比热容为4.17 kJ/(kg·℃)。有机物的温度由110℃降至65℃,平均比热容为1.72 kJ/(kg·℃)。两流体在换热器中呈逆流流动。设换热器的热损失可忽略,试核算该换热器的总传热系数并计算该有机物的处理量。 4-10 某生产过程中需用冷却水将油从105℃冷却至70℃。已知油的流量为6000kg/h,水的初温为22℃,流量为2000kg/h。现有一传热面积为10 m2的套管式换热器,问在下列两种流动型式下,换热器能否满足要求: (1)两流体呈逆流流动; (2)两流体呈并流流动。 设换热器的总传热系数在两种情况下相同,为300 W/(m2·℃);油的平均比热容为1.9 kJ/(kg·℃),水的平均比热容为4.17kJ/(kg·℃)。热损失可忽略。

换热面积的计算

F=Q/kK*△tm F 是换热器的有效换热面积 Q 是总的换热量 k 是污垢系数一般取0.8-0.9 K 是传热系数 △tm 是对数平均温差 1.板式换热器简介 板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道,通过半片进行热量交换。它与常规的管壳式换热器相比,在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下,其传热系数要高出很多,在适用的范围内有取代管壳式换热器的趋势。 板式换热器的型式主要有框架式(可拆卸式)和钎焊式两大类,板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。 1.1板式换热器的基本结构 板式换热器主要由框架和板片两大部分组成。 板片由各种材料的制成的薄板用各种不同形式的磨具压成形状各异的波纹,并在板片的四个角上开有角孔,用于介质的流道。板片的周边及角孔处用橡胶垫片加以密封。 框架由固定压紧板、活动压紧板、上下导杆和夹紧螺栓等构成。 板式换热器是将板片以叠加的形式装在固定压紧板、活动压紧板中间,然后用夹紧螺栓夹紧而成。 1.2板式换热器的特点(板式换热器与管壳式换热器的比较) a.传热系数高由于不同的波纹板相互倒置,构成复杂的流道,使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动,能在较低的雷诺数(一般Re=50~200)下产生紊流,所以传热系数高,一般认为是管壳式的3~5倍。 b.对数平均温差大,末端温差小在管壳式换热器中,两种流体分别在管程和壳程内流动,总体上是错流流动,对数平均温差修正系数小,而板式换热器多是并流或逆流流动方式,其修正系数也通常在0.95左右,此外,冷、热流体在板式换热器内的流动平行于换热面、无旁流,因此使得板式换热器的末端温差小,对水换热可低于1℃,而管壳式换热器一般为5℃. c.占地面积小板式换热器结构紧凑,单位体积内的换热面积为管壳式的2~5倍,也不像管壳式那样要预留抽出管束的检修场所,因此实现同样的换热量,板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/5~1/10。 d.容易改变换热面积或流程组合,只要增加或减少几张板,即可达到增加或减少换热面积的目的;改变板片排列或更换几张板片,即可达到所要求的流程组合,适应新的换热工况,而管壳式换热器的传热面积几乎不可能增加。 e.重量轻板式换热器的板片厚度仅为0.4~0.8mm,而管壳式换热器的换热管的厚度为 2.0~2.5mm,管壳式的壳体比板式换热器的框架重得多,板式换热器一般只有管壳式重量的1/5左右。 f. 价格低采用相同材料,在相同换热面积下,板式换热器价格比管壳式约低40%~60%。 g. 制作方便板式换热器的传热板是采用冲压加工,标准化程度高,并可大批生产,管壳式换热器一般采用手工制作。 h. 容易清洗框架式板式换热器只要松动压紧螺栓,即可松开板束,卸下板片进行机械清洗,这对需要经常清洗设备的换热过程十分方便。

换热器的传热计算

换热器的传热计算 换热器的传热计算包括两类:一类是设计型计算,即根据工艺提出的条件,确定换热面积;另一类是校核型计算,即对已知换热面积的换热器,核算其传热量、流体的流量或温度。这两种计算均以热量衡算和总传热速率方程为基础。 换热器热负荷Q 值一般由工艺包提供,也可以由所需工艺要求求得。Q=W c p Δt ,若流体有相变,Q=c p r 。 热负荷确定后,可由总传热速率方程(Q=K S Δt )求得换热面积,最后根据《化工设备标准系列》确定换热器的选型。 其中总传热系数K= 0011 h Rs kd bd d d Rs d h d o m i i i i ++++ (1) 在实际计算中,总传热系数通常采用推荐值,这些推荐值是从实践中积累或通过实验测定获得的,可以从有关手册中查得。在选用这些推荐值时,应注意以下几点: 1. 设计中管程和壳程的流体应与所选的管程和壳程的流体相一致。 2. 设计中流体的性质(粘度等)和状态(流速等)应与所选的流体性质和 状态相一致。 3. 设计中换热器的类型应与所选的换热器的类型相一致。 4. 总传热系数的推荐值一般范围很大,设计时可根据实际情况选取中间的 某一数值。若需降低设备费可选取较大的K 值;若需降低操作费用可取较小的K 值。 5. 为保证较好的换热效果,设计中一般流体采用逆流换热,若采用错流或 折流换热时,可通过安德伍德(Underwood )和鲍曼(Bowman )图算法对Δt 进行修正。 虽然这些推荐值给设计带来了很大便利,但是某些情况下,所选K 值与实际值出入很大,为避免盲目烦琐的试差计算,可根据式(1)对K 值估算。 式(1)可分为三部分,对流传热热阻、污垢热阻和管壁导热热阻,其中污垢热阻和管壁导热热阻可查相关手册求得。由此,K 值估算最关键的部分就是对流传热系数h 的估算。

传热过程分析与换热器的热计算(杨世铭,陶文栓,传热学,第四版,答案)

第10章 传热过程分析与换热器的热计算 课堂讲解 课后作业 【10-3】一卧式冷凝器采用外径为25mm ,壁厚1.5mm 的黄铜管做成热表面。已知管外 冷凝侧的平均传热系数 )/(700520K m W h ?=,管内水侧平均的表面传热系数)/(30042K m W h i ?=。试计算下列两种情况下冷凝器按管子外表面面积计算的总传热系数 (1) 管子内外表面均是洁净的 (2) 管内为海水,流速大于1m/s ,结水垢,平均温度小于50℃,蒸汽侧有油。 【解】 【10-13】一台1-2型壳管式换热用来冷却11号润滑油。冷却水在管内流动,C t C t ?="?='502022,,流量为3kg/s ;热油入口温度为600C ,)/(3502K m W k ?=。试计算: (1) 油的流量; (2) 所传递的热量; (3) 所需的传热面积。 【10-17】在一逆流式水-水换热器中,管内为热水,进口温度100,=t ℃出口温度为 80,,=t ℃;管外流过冷水,进口温度20,2=t ℃,出口温度70,,2=t ℃;总换热量KW 350=Φ, 共有53根内径为16mm 、壁厚为1mm 的管子。管壁导热系数()k m w */40=λ,管外流体的表面传热系数()k m w h */15000=,管内流体为一个流程。假设管子内、外表面都是洁净的。试确定所需的管子长度。 【解】计算管内平均换热系数。 ()908010021=+=f t ℃ ()()95.1Pr ,*/68.0,*/109.3146==?=-k m w s m Kg u λ ()()()28.4330/60ln 701002080=---=?m t ℃, ,38.8,2dL n A m A π== 本题中冷热流体总温差为43.3℃,管外冷流体侧占68﹪,管内侧约占32﹪,故不必考虑温差的修正。 【10-22】欲采用套管式换热器使热水与冷水进行热交换,并给出s kg q C t s kg q C t m m /0233.0,35,/0144.0,2002211=?='=?='。取总传热系数为2225.0),/(980m A K m W k =?=,试确定采用顺流与逆流两种布置时换热器所交换的热量、冷却水出口温度及换热器的效能。 【10-27】一台逆流式换热器刚投入工作时在下列参数下运行:360,1=t ℃,300,, 1=t ℃,

冷凝器换热面积计算方法

冷凝器換熱面積計算方法 (製冷量+壓縮機功率)/200~250=冷凝器換熱面 例如:(3SS1-1500壓縮機)CT=40℃:CE=-25℃ 製冷量12527W+壓縮機功率11250W 23777/230=氣冷凝器換熱面積103m2 水冷凝器換熱面積與氣冷凝器比例=概算1比18;(103/18)= 6m2 蒸發器的面積根據製冷量(蒸發溫度℃×Δt進氣溫度) 製冷量=溫差×重量/時間×比熱×安全係數 例如:有一個速凍庫1庫溫-35℃,2冷凍量1ton/H、3時間2/H內,4冷凍物品(鮮魚);5環境溫度27℃;6安全係數1.23 計算:62℃×1000/2/H×0.82×1.23=31266kcal/n 可以查壓縮機蒸發溫度CT=40;CE-40℃;製冷量=31266kcal/h NFB與MC選用 無熔絲開關之選用 考慮:框架容量AF(A)、額定跳脫電流AT(A)、額定電壓(V), 低電壓配線建議選用標準 (單一壓縮機) AF 取大於AT 一等級之值.(為接點耐電流的程度若開關會熱表示AF選太小了) AT(A ) = 電動機額定電流×1 .5 ~2 .5(如保險絲的IC值) (多台壓縮機) AT(A )=(最大電動機額定電流×1 .5 ~2 .5)+ 其餘電動機額定電流總和 IC啟斷容量,能容許故障時的最大短路電流,如果使用IC:5kA的斷路器,而遇到10kA的短路電流,就無法承受,IC值愈大則斷路器內部的消弧室愈

大、體積愈大,愈能承受大一點的故障電流,擔保用電安全。要搭配電壓來表示220V 5KA 電壓380V時IC值是2.5KA。 電磁接觸器之選用 考慮使用電壓、控制電壓,連續電流I t h 之大小(亦即接點承受之電流大小),連續電流I th 的估算方式建議為I t h=馬達額定電流×1.25/√3。直接啟動時,電磁接觸器之主接點應選用能啟閉其額定電流之10倍。 額定值通常以電流A、馬力HP或千瓦KW標示,一般皆以三相220V電壓之額定值為準。 電磁接觸器依啟閉電流為 額定電流倍數分為: (1).AC1級:1.5倍以上,電熱器或電阻性負載用。 (2).AC2B級:4倍以上,繞線式感應電動機起動用。 (3).AC2級:4倍以上,繞線式感應電動機起動、逆相制動、寸動控制用。 (4).AC3級:閉合10倍以上,啟斷8倍以上,感應電動機起動用。 (5).AC4級:閉合12倍以上,啟斷10倍以上,感應電動機起動、逆相制動、寸動控制用。 如士林sp21規格 ◎額定容量CNS AC3級3相 220~240V→kW/HP/A:5.5/7.5/24 380~440V→kW/HP/A:11/15/21 壓縮功率計算 一. 有關壓縮機之效率介紹: 1.體積效率(EFF V) :用以表示該壓縮機洩漏或閥門間隙所造成排出的 氣體流量減少與進入壓縮機冷媒因溫度升高造成比體積增加之比值 體積效率(EFF V)=壓縮機實際流量/壓縮機理論流量 體積效率細分可分為二部分 (1)間隙體積效率 ηvc=V′/ V V′:實際之進排氣量V :理論之排氣量 間隙體積效率一般由廠商提供,當壓縮機之壓縮比(PH / PL)增大,即高壓愈高或低壓愈低,則膨脹行程會增長,ηvc減少。

冷凝器换热面积计算方法

冷凝器换热面积计算方法 (制冷量+压缩机功率)/200~250=冷凝器换热面 例如:(3SS1-1500压缩机)CT=40℃:CE=-25℃ 制冷量12527W+压缩机功率11250W 23777/230=气冷凝器换热面积103m2 水冷凝器换热面积与气冷凝器比例=概算1比18;(103/18)= 6m2 蒸发器的面积根据制冷量(蒸发温度℃×Δt进气温度) 制冷量=温差×重量/时间×比热×安全系数 例如:有一个速冻库1库温-35℃,2冷冻量1ton/H、3时间2/H,4冷冻物品(鲜鱼);5环境温度27℃;6安全系数1.23 计算:62℃×1000/2/H×0.82×1.23=31266kcal/n 可以查压缩机蒸发温度CT=40;CE-40℃;制冷量=31266kcal/h NFB与MC选用 无熔丝开关之选用 考虑:框架容量AF(A)、额定跳脱电流AT(A)、额定电压(V),

低电压配线建议选用标准 (单一压缩机) AF 取大于AT 一等级之值.(为接点耐电流的程度若开关会热表示AF选太小了) AT(A ) = 电动机额定电流×1 .5 ~2 .5(如保险丝的IC值) (多台压缩机) AT(A )=(最大电动机额定电流×1 .5 ~2 .5)+ 其余电动机额定电流总和 IC启断容量,能容许故障时的最大短路电流,如果使用IC:5kA的断路器,而遇到10kA的短路电流,就无法承受,IC值愈大则断路器部的消弧室愈大、体积愈大,愈能承受大一点的故障电流,担保用电安全。要搭配电压来表示220V 5KA 电压380V时IC值是2.5KA。 电磁接触器之选用 考虑使用电压、控制电压,連续电流I t h 之大小(亦即接点承受之电流大小),連续电流I th 的估算方式建议为I t h=马达额定电流×1.25/√3。 直接启动时,电磁接触器之主接点应选用能启闭其额定电流之10倍。 额定值通常以电流A、马力HP或千瓦KW标示,一般皆以三相220V电压之额定值为准。 电磁接触器依启闭电流为额定电流倍数分为: (1).AC1级:1.5倍以上,电热器或电阻性负载用。 (2).AC2B级:4倍以上,绕线式感应电动机起动用。 (3).AC2级:4倍以上,绕线式感应电动机起动、逆相制动、寸动控制用。 (4).AC3级:闭合10倍以上,启断8倍以上,感应电动机起动用。 (5).AC4级:闭合12倍以上,启断10倍以上,感应电动机起动、逆相制动、寸动控制用。

第五章 传热过程分析和换热器计算

第九章 传热过程分析和换热器计算 在这一章里讨论几种典型的传热过程,如通过平壁、圆筒壁和肋壁的传热过程通过分析 得出它们的计算公式。由于换热器是工程上常用的热交换设备,其中的热交换过程都是一些典型的传热过程。因此,在这里我们对一些简单的换热器进行热平衡分析,介绍它们的热计算方法,以此作为应用传热学知识的一个较为完整的实例。 9-1传热过程分析 在实际的工业过程和日常生活中存在着的大量的热量传递过程常常不是以单一的热量传递方式出现,而多是以复合的或综合的方式出现。在这些同时存在多种热量传递方式的热传递过程中,我们常常把传热过程和复合换热过程作为研究和讨论的重点。 对于前者,传热过程是定义为热流体通过固体壁面把热量传给冷流体的综合热量传递过程,在第一章中我们对通过大平壁的传热过程进行了简单的分析,并给出了计算传热量的公式 t kF Q ?=, 9-1 式中,Q 为冷热流体之间的传热热流量,W ;F 为传热面积,m 2;t ?为热流体与冷流体间的某个平均温差,o C ;k 为传热系数,W/(?2m o C)。在数值上,传热系数等于冷、热流体间温差t ?=1 o C 、传热面积A =1 m 2时的热流量值,是一个表征传热过程强烈程度的物理量。在这一章中我们除对通过平壁的传热过程进行较为详细的讨论之外,还要讨论通过圆筒壁的传热过程,通过肋壁的传热过程,以及在此基础上对一些简单的包含传热过程的换热器进行相应的热分析和热计算。 对于后者,复合换热是定义为在同一个换热表面上同时存在着两种以上的热量传递方式,如气体和固体壁面之间的热传递过程,就同时存在着固体壁面和气体之间的对流换热以及因气体为透明介质而发生的固体壁面和包围该固体壁面的物体之间的辐射换热,如果气体为有辐射性能的气体,那么还存在固体壁面和气体之间的辐射换热。这样,固体壁面和它所处的环境之间就存在着一个复合换热过程。下面我们来讨论一个典型的复合换热过程,即一个热表面在环境中的冷却过程,如图9-1所示。由热表面的热平衡可知,表面的散热热流应等于其与环境流体之间的对流换热热流加上它与包围壁面之间的辐射换热热流,即r c Q Q Q +=,式中 图9-1热表面冷却过程

换热器计算步骤..

第2章工艺计算 2.1设计原始数据 表2—1 名称设计压力设计温度介质流量容器类别设计规范单位Mpa ℃/ Kg/h / / 壳侧7.22 420/295 蒸汽、水III GB150 管侧28 310/330 水60000 GB150 2.2管壳式换热器传热设计基本步骤 (1)了解换热流体的物理化学性质和腐蚀性能 (2)由热平衡计算的传热量的大小,并确定第二种换热流体的用量。 (3)确定流体进入的空间 (4)计算流体的定性温度,确定流体的物性数据 (5)计算有效平均温度差,一般先按逆流计算,然后再校核 (6)选取管径和管内流速 (7)计算传热系数,包括管程和壳程的对流传热系数,由于壳程对流传热系数与壳径、管束等结构有关,因此,一般先假定一个壳程传热系数,以计算K,然后再校核 (8)初估传热面积,考虑安全因素和初估性质,常采用实际传热面积为计算传热面积值的1.15~1.25倍 (9)选取管长 l (10)计算管数 N T (11)校核管内流速,确定管程数 (12)画出排管图,确定壳径 D和壳程挡板形式及数量等 i (13)校核壳程对流传热系数 (14)校核平均温度差 (15)校核传热面积 (16)计算流体流动阻力。若阻力超过允许值,则需调整设计。

第2章工艺计算 2.3 确定物性数据 2.3.1定性温度 由《饱和水蒸气表》可知,蒸汽和水在p=7.22MPa、t>295℃情况下为蒸汽,所以在不考虑开工温度、压力不稳定的情况下,壳程物料应为蒸汽,故壳程不存在相变。 对于壳程不存在相变,其定性温度可取流体进出口温度的平均值。其壳程混合气体的平均温度为: t=420295 357.5 2 + =℃(2-1) 管程流体的定性温度: T=310330 320 2 + =℃ 根据定性温度,分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。 2.3.2 物性参数 管程水在320℃下的有关物性数据如下:【参考物性数据无机表1.10.1】 表2—2 密度ρ i- =709.7 ㎏/m3 定压比热容c pi =5.495 kJ/㎏.K 热导率λ i =0.5507 W/m.℃ 粘度μ i =85.49μPa.s 普朗特数Pr=0.853 壳程蒸气在357.5下的物性数据[1]:【锅炉手册饱和水蒸气表】 表2—3

换热器计算复习过程

换热器计算的设计型和操作型问题(5.5)-- 传热过程计算与换热器 日期:2005-12-28 18:04:55 来源:来自网络查看:[大中小] 作者:椴木杉热度:944 在工程应用上,对换热器的计算可分为两种类型:一类是设计型计算(或称为设计计算),即根据生产要求的传热速率和工艺条件,确定其所需换热器的传热面积及其他有关尺寸,进而设计或选用换热器;另一类是操作型计算(或称为校核计算),即根据给定换热器的结构参数及冷、热流体进入换热器的初始条件,通过计算判断一个换热器是否能满足生产要求或预测生产过程中某些参数(如流体的流量、初温等)的变化对换热器传热能力的影响。两类计算所依据的基本方程都是热量衡算方程和传热速率方程,计算方法有对数平均温差(LMTD)法和传热效率-传热单元数(e-NTU)法两种。 一、设计型计算 设计型计算一般是指根据给定的换热任务,通常已知冷、热流体的流量以及冷、热流体进出口端四个温度中的任意三个。当选定换热表面几何情况及流体的流动排布型式后计算传热面积,并进一步作结构设计,或者合理地选择换热器的型号。 对于设计型计算,既可以采用对数平均温差法,也可以采用传热效率- 传热单元数法,其计算一般步骤如表5-2所示。 表5-2 设计型计算的计算步骤 例5-4 一列管式换热器中,苯在换热器的管内流动,流量为1.25

kg/s,由80℃冷却至30℃;冷却水在管间与苯呈逆流流动,冷却水进口温度为20 ℃,出口温度不超过50℃。若已知换热器的传热系数为470 W/(m2·℃),苯的平均比热为1900 J/(kg·℃)。若忽略换热器的散热损失,试分别采用对数平均温差法和传热效率-传热单元数法计算所需要的传热面积。 解(1)对数平均温差法 由热量衡算方程,换热器的传热速率为 苯与冷却水之间的平均传热温差为 由传热速率方程,换热器的传热面积为 A = Q/KΔt m = 118.8x1000/(470X18.2) = 13.9 m3 (2)传热效率-传热单元数法 苯侧 (m C ph) = 1.25*1900 = 2375 W/℃ 冷却水侧 (m c C pc) =(m h C ph)(t h1-t h2)/(t c1-t c2) =2375*(80-30)/(50- 20)=3958.3 W/℃ 因此,(m C p)min=(m h C ph)=2375 W/℃ 由式(5-29),可得 Qmax = (m C p)min(t h1-t c1) = 2375*(80-20) = 142.5*10^3 W 由传热效率和热容流量比的定义式 e = Q/Qmax = 118.8/142.5 = 0.83 C Rh=(m h C ph)/(m c C pc)=2375/3958.3=0.6 由式(5-39) 0.83=(1-exp[(1-0.6)*NTU])/(0.6-exp[(1-0.6)*NTU]) 可求出传热单元数NTU=2.71 则换热器的传热面积为 A = (m C p)min/K *NTU = 2375/470 * 2.71 = 13.7 m^2 讨论:由计算结果可见:采用两种方法计算传热面积,由于计算原理相同,计算结果十分接近。而对数平均温差法较为简单。 二、操作型计算 对于换热器的操作型计算,其特点是换热器给定,计算类型主要有以下两种:1.对指定的换热任务,校核给定的换热器是否适用。一般给定换热器的传热面

板式换热器换热面积的计算

板式换热器换热面积的 计算 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

(1) 求热负荷Q : Q=G .ρ.CP .Δt Q —换热量(取冷热流体换热量的平均值),w; Δt —流体进出口温差,K 。 (2) 求冷热流体进出口温度:t 2=t 1+ Q /G .ρ .CP (3) 冷热流体流量:G=Q / ρ .CP .(t2-t1 ) (4) 求平均温度差Δtm Δtm=(T1-t2)-(T2-t1)/In(T1-t2)/(T2-t1)或Δtm=(T 1-t2)+(T2-t1)/2 (5) 选择板型 若所有的板型选择完,则进行结果分析。 (6) 由K值范围,计算板片数范围Nmin ,Nmax Nmin = Q / Kmax .Δtm .F P .β Nmax = Q / Kmin .Δtm .F P .β (7) 取板片数N (Nmin ≤N≤Nmax ) 若N 已达Nmax ,做(5)。 (8) 取N 的流程组合形式,若组合形式取完则做(7)。 (9) 求Re ,Nu Re = W .de/ ν Nu =a 1.Re a 2.Pr a 3 (10)求a ,K 传热面积F a = Nu .λ/ de K= 1 / 1/a h+1/ a c +γc +γc +δ/λ0

(11)由传热面积F求所需板片数NN NN= F/ Fp+ 2 (12)若N<NN,做(8)。 (13)求压降Δp Eu = a4.Re a5 Δp = Eu .ρ.W2.ф (14) 若Δp>Δ 允,做(8);

换热面积表

太阳能热水系统换热器面积计算 一、换热器换热面积F 的计算: j r t Δε×××= K Q C F Z 式中:F ——换热面积(㎡); Z Q ——集热系统换热量(W ) ; K ——传热系数,根据换热器厂家技术参数确定 ε——结垢影响系数,0.6~0.8, r C ——集热系统热损失系数,1.1~1.2, j t ?——计算温度差,宜取5~10℃,集热性能好,温差取高值,否 则取低值。 假设,集热系统换热量为50757.14 W ,传热系数为5000,结垢影响系数取0.7,集热系统热损失系数取 1.2,计算温度差取8℃,经计算换热面积 2.175㎡。

集热系统换热量Z Q 的计算 Y L Z S C Q ???????= 36001000 t -t ρq f k e r rd t )( 式中:Z Q ——集热系统换热量(W ); t k ——太阳辐照度时变系数,一般取1.5~1.8,取高限对太阳能利 用率有利; f ——太阳能保证率,按照太阳能实际保证率计算; rd q ——日均用水量,k g ; C ——工质的定压比热容,4.18KJ/(㎏·℃) ; r ρ——工质密度1(kg/L ) ; e t ——贮水箱内水的设计温度,℃; L t —— 水的初始温度,℃; Y S ——年平均日日照小时数,h 。 假设,太阳辐照度时变系数取 1.7,太阳能保证率取60%,日均用水量为 10吨,工质的定压比热容为4.18KJ/(㎏·℃),工质(水)密度为1(kg/L ),贮水箱内水的设计温度为45℃,水的初始温度为15℃,年平均日日照小时数为7h/d 的条件下,经计算集热系统换热量Z Q =50757.14 W 。

换热器设计计算范例

' 列管式换热器的设计和选用的计算步骤 设有流量为m h的热流体,需从温度T1冷却至T2,可用的冷却介质入口温度t1,出口温 度选定为t2。由此已知条件可算出换热器的热流量Q和逆流操作的平均推动力。根据 传热速率基本方程: 当Q和已知时,要求取传热面积A必须知K和则是由传热面积A的大小和换热器结构决定的。可见,在冷、热流体的流量及进、出口温度皆已知的条件下,选用或设计换 热器必须通过试差计算,按以下步骤进行。 ◎初选换热器的规格尺寸 ◆ 初步选定换热器的流动方式,保证温差修正系数大于,否则应改变流动方式,重 新计算。 ◆ 计算热流量Q及平均传热温差△t m,根据经验估计总传热系数K估,初估传热面积A 估。 ◆ 选取管程适宜流速,估算管程数,并根据A估的数值,确定换热管直径、长度及排 列。◎计算管、壳程阻力 在选择管程流体与壳程流体以及初步确定了换热器主要尺寸的基础上,就可以计算管、壳程流速和阻力,看是否合理。或者先选定流速以确定管程数N P和折流板间距B再计算压力降是否合理。这时N P与B是可以调整的参数,如仍不能满足要求,可另选壳径再进行计 算,直到合理为止。 ◎核算总传热系数 分别计算管、壳程表面传热系数,确定污垢热阻,求出总传系数K计,并与估算时所取用的传热系数K估进行比较。如果相差较多,应重新估算。 ◎计算传热面积并求裕度 根据计算的K计值、热流量Q及平均温度差△t m,由总传热速率方程计算传热面积A0,一般应使所选用或设计的实际传热面积A P大于A020%左右为宜。即裕度为20%左右,裕度的 计算式为: 某有机合成厂的乙醇车间在节能改造中,为回收系统内第一萃取塔釜液的热量,用其釜液将原料液从95℃预热至128℃,原料液及釜液均为乙醇,水溶液,其操作条件列表如下: 物料流量 kg/h 组成(含乙醇量) mol% 温度℃操作压力 MPa 进口出口

传热过程分析与换热器的热计算杨世铭陶文栓传热学第四版答案

第 10 章 传热过程分析与换热器的热计 算 课堂讲解 课后作业 【10-3】一卧式冷凝器采用外径为25mm 壁厚1.5mm 的黄铜管做成热表面。已知管外 2 冷凝侧的平均传热系数 h o 5700W/(m K),管内水侧平均的表面传热系数 2 h i 4300W/(m K) 。试计算下列两种情况下冷凝器按管子外表面面积计算的总传热系数 (1) 管子内外表面均是洁净的 (2) 管内为海水,流速大于1m/s ,结水垢,平均温度小于50E ,蒸汽侧有油。 【解】 【10-13 】一台 1-2 型壳管式换热用来冷却 11 号润滑油。冷却水在管内流动, 2 t 2 20 C ,t 2 50 C ,流量为3kg/s ;热油入口温度为60°C, k 350W/(m K)。试计算: (1) 油的流量; (2) 所传递的热量; (3) 所需的传热面积。

【10-17】在一逆流式水-水换热器中,管内为热水,进口温度t,100 C出口温度为 t” 80 C;管外流过冷水,进口温度t 2, 20 C,出口温度t2” 70 C;总换热量350KW,

共有53根内径为16mm壁厚为1mm勺管子。管壁导热系数40w/ m* k ,管外流体的表 面传热系数h o 1500w/m *k,管内流体为一个流程。假设管子内、外表面都是洁净的试确定所需的管 子长度。 【解】计算管内平均换热系数 t f - 100 80 90 f2 C u 314.9 10 6Kg / m* s , 0.68w/m*k,Pr 1.95 t m 80 20 100 70 ln 60/30 43.28 c A 8.38m2,A n dL, J ? 本题中冷热流体总温差为43.3 C,管外冷流体侧占68%,管内侧约占32%,故不必 考虑温差的修正 【10-22】欲采用套管式换热器使热水与冷水进行热交换,并给出 t1 200 C, q m1 0.0144kg/s, t2 35 C, q m2 0.0233kg/s。取总传热系数为 2 2 k 980W/(m K),A 0.25m,试确定采用顺流与逆流两种布置时换热器所交换的热量、冷却水出口温度及换热器的效能。 【10-27】一台逆流式换热器刚投入工作时在下列参数下运行:t 1, 360 C,t「 300 C, t 2 30 °C,t2” 200 C , q m1 C 1=2500W/K K=800 W m k 。运行一年后发现,在、 q m2 c 2、及t1,、t2,保持不变的情形 下,冷流体只能被加热到162C,而热流体的出口温度则高于300C。试确定此情况下的污垢热阻及热流体的出口温度。 【解】不结垢时,

简单计算板式换热器板片面积

https://www.doczj.com/doc/3914322500.html,/view/fe40a766f5335a8102d2206a.html换 热器基础知识 简单计算板式换热器板片面积 板式换热器文章2009-12-16 10:24:27 阅读113 评论0 字号:大中小订阅 选用板式换热器就是要选择板片的面积的简单方法: Q=K×F×Δt, Q——热负荷 K——传热系数 F——换热面积 Δt——传热温差(一般用对数温差) 传热系数取决于换热器自身的结构,每个不同流道的板片,都有自身的经验公式,如果不严格的话,可以取2000~3000。最后算出的板换的面积要乘以一定的系数如1.2。 换热器的分类与结构形式 晨怡热管2008-1-22 15:19:56 换热器作为传热设备被广泛用于耗能用量大的领域。随着节能技术的飞速发展,换热器的种类越来越多。适用于不同介质、不同工况、不同温度、不同压力的换热器,结构型式也不同,换热器的具体分类如下: 一、换热器按传热原理可分为: 1、表面式换热器 表面式换热器是温度不同的两种流体在被壁面分开的空间里流动,通过壁面的导热和流体在壁表面对流,两种流体之间进行换热。表面式换热器有管壳式、套管式和其他型式的换热器。 2、蓄热式换热器 蓄热式换热器通过固体物质构成的蓄热体,把热量从高温流体传递给低温流体,热介质先通过加热固体物质达到一定温度后,冷介质再通过固体物质被加热,使之达到热量传递的目的。蓄热式换热器有旋转式、阀门切换式等。 3、流体连接间接式换热器 流体连接间接式换热器,是把两个表面式换热器由在其中循环的热载体连接起来的换热器,热载体在高温流体换热器和低温流体之间循环,在高温流体接受热量,在低温流体换热器把热量释放给低温流体。 4、直接接触式换热器 直接接触式换热器是两种流体直接接触进行换热的设备,例如,冷水塔、气体冷凝器等。 二、换热器按用途分为: 1、加热器

板式换热器换热面积的计算(知识参考)

板式换热器选型计算的方法及公式(1)求热负荷Q:Q=G.ρ.CP.Δt Q—换热量(取冷热流体换热量的平均值),w; Δt—流体进出口温差,K。 (2)求冷热流体进出口温度:t2=t1+ Q /G .ρ .CP (3)冷热流体流量:G= Q / ρ .CP .(t2-t1 ) (4)求平均温度差Δtm Δtm=(T1-t2)-(T2-t1)/In(T1-t2)/(T2-t1)或Δtm=(T1-t2)+(T2-t1)/2 (5)选择板型 若所有的板型选择完,则进行结果分析。 (6)由K值范围,计算板片数范围Nmin,Nmax Nmin = Q / Kmax .Δtm .F P .β Nmax = Q / Kmin .Δtm .F P .β (7)取板片数N(Nmin≤N≤Nmax ) 若N已达Nmax,做(5)。 (8)取N的流程组合形式,若组合形式取完则做(7)。 (9)求Re,Nu Re = W .de / ν Nu =a1.Re a2.Pr a3 (10)求a,K传热面积F a = Nu .λ / de K= 1 / 1/a h+1/ a c+γc+γc+δ/λ0

F= Q /K .Δtm .β (11)由传热面积F求所需板片数NN NN= F/ Fp+ 2 (12)若N<NN,做(8)。 (13)求压降Δp Eu = a4.Re a5 Δp = Eu .ρ.W2.ф (14) 若Δp>Δ允,做(8); 若Δp≤Δ允,记录结果,做(8)。 注: 1.(1)、(2)、(3)根据已知条件的情况进行计算。 2.当T1-t2=T2-t1时采用Δtm = (T1-t2)+(T2-t1)/2 3.修正系数β一般0.7~0.9。 4.压降修正系数ф,单流程ф度=1~1.2 ,二流程、三流程ф=1.8~2.0,四流程ф=2.6~2.8。 5.a1、a2、a3、a4、a5为常系数。 选型计算各公式符号的意义及单位 符号意义单位符号意义单位Q 热负荷W Cp 比热KJ/kg℃ ρ流体密度Kg/ m3Δtm 平均温差℃ G 体积流量m3/s F 传热面积m2 K 传统系数W/ m2℃W 流速m/s T1、T2热介质进出口温度℃t1、t2热介质进出口温度℃m 流程数n 流道数 α对流换热系数W/ m2℃ f 单通道截面积m2ν运动粘度m2/s λ介质导热系数W/ m℃

板式换热器的换热计算方法

板式换热器的计算方法 板式换热器的计算是一个比较复杂的过程,目前比较流行的方法是对数平均温差法和NTU法。在计算机没有普及的时候,各个厂家大多采用计算参数近似估算和流速-总传热系数曲线估算方法。目前,越来越多的厂家采用计算机计算,这样,板式换热器的工艺计算变得快捷、方便、准确。以下简要说明无相变时板式换热器的一般计算方法,该方法是以传热和压降准则关联式为基础的设计计算方法。 以下五个参数在板式换热器的选型计算中是必须的: ?总传热量(单位:kW). ?一次侧、二次侧的进出口温度 ?一次侧、二次侧的允许压力降 ?最高工作温度 ?最大工作压力 如果已知传热介质的流量,比热容以及进出口的温度差,总传热量即可计算得出。 温度 T1 = 热侧进口温度 T2 = 热侧出口温度 t1 = 冷侧进口温度 t2= 冷侧出口温度 热负荷 热流量衡算式反映两流体在换热过程中温度变化的相互关系,在换热器保温良好,无热损失的情况下,对于稳态传热过程,其热流量衡算关系为: (热流体放出的热流量)=(冷流体吸收的热流量)

在进行热衡算时,对有、无相变化的传热过程其表达式又有所区别。 (1)无相变化传热过程 式中 Q----冷流体吸收或热流体放出的热流量,W; m h,m c-----热、冷流体的质量流量,kg/s; C ph,C pc------热、冷流体的比定压热容,kJ/(kg·K); T1,t1 ------热、冷流体的进口温度,K; T2,t2------热、冷流体的出口温度,K。 (2)有相变化传热过程 两物流在换热过程中,其中一侧物流发生相变化,如蒸汽冷凝或液体沸腾,其热流量衡算式为: 一侧有相变化 两侧物流均发生相变化,如一侧冷凝另一侧沸腾的传热过程 式中 r,r1,r2--------物流相变热,J/kg; D,D1,D2--------相变物流量,kg/s。 对于过冷或过热物流发生相变时的热流量衡算,则应按以上方法分段进行加和计算。

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