热交换的计算

《热交换器计算示例》2.6 管壳式热交换器[例2.2] 试对固定管板的管壳式煤油冷却器进行传热计算、结构计算和阻力计算。

在该热交换器中，要求将14 t/h的T-1煤油由140 ℃冷却到40 ℃，冷却水的进、出口水温为30 ℃和40 ℃，煤油的工作表压力为0.1 MPa，水的工作表压力为0.3 MPa。

[解]由已知条件，选用两台〈1－2〉型管壳式热交换器串联工作，水的结垢性强，工作压力也较高，故使其在管程流动，而煤油的温度、压力均不高，且较洁净，在壳程流动也是合适的，计算过程和结果列于表2.11中。

表2.11 例2.2计算表格3.1 螺旋板式热交换器[例3.1] 试设计一台螺旋板式热交换器，将质量流量3 000kg/h的煤油从t′1= 140℃冷却到t″1=40℃。

冷却水入口温度t′2=30 ℃，冷却水量为M2=15 m3/h。

[解]①煤油的热物性参数值煤油平均温度按卡路里温度计算，即t1m＝t″1＋F c (t′1－t″1)＝40＋0.3(140－40)＝70℃。

查得煤油在70℃时物性参数值：黏度μ1＝10.0×10－4kg/(m·s)，导热系数λ1＝0.14 W/(m·℃)，比热c p1＝2.22×103J/(kg·℃)，密度ρ1＝825 kg/m3。

②传热量QQ＝M1 c p1 (t′1－t″1)＝3 000×2.22×103×(140－40)＝666 000×103J/h③冷却水出口温度t″2由Q＝M2 c p2 (t″2－t′2)，得t″2＝QM2c p2＋t′2＝666 000×10315×994×4.18×103＋30＝40.6℃④冷却水的热物性参数值冷却水的平均温度t2m＝t′2＋t″22＝35.3℃，冷却水在该温度下的热物性参数值为：黏度μ2＝7.22×10－4kg/(m·s)，导热系数λ2＝0.627 W/(m·℃)，比热c p2＝4.18×103J/(kg·℃)，密度ρ2＝994 kg/m3。

全热交换效率计算公式全热交换器是一种常用于加热、冷却或回收能量的设备，它通过将两个流体之间的热量传递来实现能量的转移。

为了评估全热交换器的性能，我们需要计算其热交换效率。

热交换效率是评估全热交换器传热性能的重要指标之一。

它表示热量在全热交换器中实际传递的比例。

换句话说，热交换效率是热量转化的利用率。

计算全热交换器的热交换效率需要考虑两个关键因素：热量传递量和热量传递的理想情况。

首先，我们需要计算热量传递量。

热量传递量是指通过全热交换器传递的热量。

它可以通过以下公式计算：传热量 = 传热系数× 温度差× 有效传热面积其中，传热系数是指热量在单位时间内通过单位面积传递的能力，它受到全热交换器的设计和工况条件的影响。

温度差是指流体之间的温度差异，有效传热面积是指热量传递的表面积。

其次，我们需要确定热量传递的理想情况。

理想情况下，热量传递过程中没有任何能量损失。

这意味着热量在全热交换器中的传递是高效的，没有任何能量浪费。

我们可以通过以下公式计算理想传热量：理想传热量 = 较高温度流体部分传热量最后，我们可以通过将传热量除以理想传热量，并乘以100来计算全热交换器的热交换效率。

热交换效率 = (传热量 / 理想传热量) × 100%这个计算公式可以帮助我们评估全热交换器的性能，并确定其传热效率。

更高的热交换效率意味着更高的能量利用率和更好的能源效益。

然而，需要注意的是，热交换效率的计算是建立在一定的假设条件下的。

实际情况中，由于各种因素的不确定性，热交换器的热交换效率可能会有所降低。

综上所述，全热交换器热交换效率的计算公式为传热量除以理想传热量，并乘以100。

我们可以通过这个公式来评估全热交换器的性能。

通过提高热交换效率，我们可以实现更高效的能量转移，为工业生产和能源利用做出贡献。

散热器换热效率计算公式一、基本概念。

1. 换热量（Q）- 换热量是指在散热器中，高温流体（如热水或热气）将热量传递给低温环境（如室内空气）的热量总量。

单位通常为瓦特（W）或焦耳/秒（J/s）。

2. 对数平均温差（ΔTₘ）- 对于顺流或逆流的热交换过程，对数平均温差是一个重要概念。

设热流体进口温度为T_h1，出口温度为T_h2；冷流体进口温度为T_c1，出口温度为T_c2。

- 对于逆流情况：Δ T_m=frac{(T_h1 - T_c2)-(T_h2-T_c1)}{lnfrac{T_h1-T_c2}{T_h2-T_c1}}- 对于顺流情况：Δ T_m=frac{(T_h1-T_c1)-(T_h2-T_c2)}{lnfrac{T_h1-T_c1}{T_h2-T_c2}}3. 传热系数（K）- 传热系数表示单位面积、单位温差下的传热量。

它综合考虑了散热器的材料导热性能、表面传热情况等多种因素。

单位为W/(m²·K)。

1. 根据传热基本方程Q = K×A×Δ T_m，这里A为散热器的换热面积（m²）。

- 如果要计算散热器的换热效率eta（通常是实际换热量与理论最大换热量的比值），需要先确定理论最大换热量Q_max和实际换热量Q_actual。

- 例如，假设在理想状态下（所有热量都能完全传递，没有任何热损失等），根据已知的热流体进口温度、冷流体进口温度以及流量等参数计算出的换热量为Q_max，而通过实际测量得到的换热量为Q_actual，则eta=frac{Q_actual}{Q_max}。

2. 在实际工程应用中，计算传热系数K时，还可能会用到一些经验公式或根据散热器的具体类型（如翅片管式散热器、柱式散热器等）的专门计算公式。

- 对于翅片管式散热器，K的计算可能涉及到翅片效率、管内对流换热系数、管外对流换热系数以及管壁导热系数等多个参数。

例如，K=(1)/(frac{1){h_i}+(δ)/(λ)+(1)/(h_o)eta_{f}}，其中h_i为管内对流换热系数，δ为管壁厚度，λ为管壁导热系数，h_o为管外对流换热系数，eta_f为翅片效率。

热交换公式热交换，又称热传导，是一种让物体的能量在量级上迁移的物理现象。

它指的是两个物体通过相邻的介质（如空气）将能量传导到对方的过程。

如果这些物体之间没有其他介质，他们之间也可以通过直接接触来进行热交换。

热交换是由温度及其物理性质（如热导率）所决定的，它涉及到多种不同的热学理论，从复杂数学理论到简单的公式。

在热学原理上，热交换可以用热量传输（热导率）和热流密度的方程来表达，这可以用克莱姆-柯西公式来描述：Q = UADT，其中Q 是热量，U是热导率，A是两个物体之间的表面积，DT是温差。

这个公式能够用来估算热交换的效率，从而可以预测两个物体之间所需要传输的热量。

另一个热交换的公式是伦理斯特公式，它包含了热量传输系数，它是由两个物体之间空气层厚度和空气导热系数组成的，它可以用来计算空气中传输热量的速度。

热通量也是热交换过程中重要的概念。

它是指给定单位时间内从一个物体向另一个物体传输的热量总量。

这个公式可以写成：q = UAT，其中q是热通量，U是热导率，A是两个物体之间的表面积，DT是温差。

该公式的意义在于，它可以用来评价热交换过程中面积传输热量的速度。

当计算热通量时，还要考虑空气层。

这是指在空气中传输热量时，空气层会影响热交换的速度。

如果空气层较厚，热交换的速度就会变慢，而如果空气层较薄，热交换的速度又会快很多。

另外，在热交换中也有一类叫做“热传播”，它是指热量通过一种非物理介质（如电磁场）来传输的一种热交换。

它的公式为：q =σAT，其中q是热通量，ε是空气层的介电常数，σ是热导系数，A 是两个物体之间的表面积，DT是温差。

总之，热交换是一种重要的物理现象，它决定着能量在物体之间的传输。

上述公式可以用来估算和预测热交换过程，从而更好的调整物体之间的温差。

虽然它很复杂，但我们只要正确地理解其原理，就能够更好地应用于实际研究中。

热量衡算与热交换计算热量衡算与热交换计算一、热量衡算传热计算根据总传热方程进行：Q=KA△tm对于一个热交换器，传热计算的内容有两种，一为设计计算，即根据给定的传热量，确定热交换器的几何尺寸和结构参数；二为校核计算，即对某些热交换器，根据它的尺寸和结构进行校核，看其能否满足传热量的要求。

这两种计算的关键都在于传热面积是否合适，计算的基本依据是总传热方程以及与之相关的热量衡算式，在第四节中，已对总传热方程进行了较为详细的讨论，下面介绍热交换中的热量衡算式。

当热损失为零时，对热交换器作热量衡算可得到单位时间的传热量，此传热量又叫热负荷，即式3-20中的传热速率Q。

热负荷分为两种，即工艺热负荷和设备热负荷，工艺热负荷是指工艺上要求的在单位时间内需要对物料加入或取出的热量，用QL表示，单位为W。

设备热负荷是热交换器所具备的换热能力，所以设备热负荷也就是热交换器的传热速率Q。

当热损失不可忽略时，为满足工艺要求，Q应大于QL。

由热量衡算得到的是工艺热负荷QL。

如果流体不发生相变化，比热取平均温度下的比热，则有：QL=whcph(T1-T2)=wccpc(t2-t1) ( 3-29)式中w----流体的质量流量，kg/s；cp----流体的平均定压比热，kJ/(kg•K);T----热流体温度，K；t----冷流体温度，K；（下标h和c分别表示热流体和冷流体，下标1和2表示热交换器的进口和出口）式3-29是热交换器的热量衡算式，也称为热平衡方程。

若流体在换热过程中有相变，例如饱和蒸汽冷凝成同温度冷凝液时，则有：QL=whr=wccpc(t2-t1) (3-30)式中wh----饱和蒸汽的冷凝速率，kg/s；r----饱和蒸汽的冷凝潜热，kJ/kg；当饱和蒸汽在热交换器中冷凝后，冷凝液液温度继续下降到T2,两部分热量（即潜热和显热）要加起来计算，这时：QL=wh[r+cph(Ts-T2)]=wccpc(t2-t1)式中cph-----冷凝液的比热，kJ/kg•K；Ts------冷凝液饱和温度，K。

板式换热器换热量的计算板式换热器是一种常用的热交换设备，广泛应用于化工、电力、制药、石油等工业领域。

它以板作为换热界面，通过板间流体的对流传热和板材的导热，实现了热能的转移。

在使用板式换热器进行换热操作时，需要进行换热量的计算，以确保设备的稳定性和运行效果。

换热量的计算是基于传热原理和换热器的参数来进行的。

首先，我们需要了解以下两个基本参数：1.流体的热容量：热容量是单位质量流体温度升高1摄氏度时所吸收的热量。

它可以通过流体的物性参数和温度关系来计算得出。

2.平均换热温差：换热器工作时，进出口流体温度之差即为换热温差。

如果流体是多组进出口，则需要计算不同组之间的平均热差。

换热温差是计算换热量的关键参数。

换热量的计算方法有多种，下面列举几种常用的方法：方法一：简易法该方法适用于换热温差小于10℃时的情况。

换热量的计算公式为：Q=m*Cp*ΔT其中，Q为换热量（kW），m为流体的质量流量（kg/s），Cp为流体的热容量（kJ/kg·K），ΔT为平均换热温差（K）。

方法二：数值法该方法适用于换热温差大于10℃时的情况。

首先，要计算不同流体的修正换热温差。

修正换热温差的计算公式为：ΔTm = (ΔT1ln(ΔT2/ΔT1))/(ln(ΔT2/ΔT1))其中，ΔT1和ΔT2为流体的进出口温差。

然后，可根据修正温差和流体的热容量来计算换热量。

Q=m*Cp*ΔTm方法三：传热面积法该方法适用于需要更准确计算换热量的情况，通常需要计算传热面积。

传热面积的计算公式为：A = Q / (U * ΔTlm)其中，Q为换热量（kW），U为换热系数（W/m2·K），ΔTlm为平均对数温差（K）。

平均对数温差的计算公式为：ΔTlm = (ΔT1 - ΔT2) / (ln(ΔT1/ΔT2))其中，ΔT1和ΔT2为流体的进出口温差。

需要注意的是，以上的计算方法仅适用于理想状态的换热器。

实际情况中，还需考虑换热器的传热效率、压降、管束间距等因素。

电泳漆液温受控制的必要性 温度是影响漆液稳定性及涂膜质量的主要因素之一。

阴极电泳漆一般控制温度值28℃±1℃ 阴极电泳漆液温度，在所允许范围内均可实施涂装（温度允许范围由电泳漆供货商提供）。

电泳一般只涉及冷却系统，而不涉及加热系统。

这是因为，电泳过程中因电能转化的热能， 二、电泳系统的热力计算1、电泳工件时产生的总热量结论1:无论冬季还是夏季,生产时均需要降温结论2:夏季投槽时,其降温的冷却热量值小于正常生产时的值,故冷冻机的致冷量应等于生产时的冷却所需热量值结论3:冬季投槽时,其升温的热量值大于正常生产时的值,故升温的热值应等于投槽时所需的热量值3、对数平均温度差4、传热面积Qmax=65533.144千卡/小时Q=58362.5千卡/小时之一。

阴极电泳漆一般控制温度值28℃±1℃。

漆液温度升高，粘度下降，漆粒分子运动加剧，漆液沉积量增加，漆膜增厚。

温度过高，漆涂装（温度允许范围由电泳漆供货商提供）。

但一经选定值后，则要求控制严格。

这是为了尽量减少温度对漆膜质量的影响。

这是因为，电泳过程中因电能转化的热能，搅拌循环因摩擦产生的热能，均使漆液温度上升。

即使在冬天投产，亦不用担心漆液的温度(冷冻机冷却热量值) (加热需要用热量值)漆膜增厚。

温度过高，漆液中溶剂挥发加快，漆液不稳定，漆膜变厚，粗糙、并可能会伴有流挂现象出现。

度对漆膜质量的影响。

冬天投产，亦不用担心漆液的温度上不来。

出现。

温度过低，泳透力下降，沉积量下降，漆膜变薄，无光泽，工件甚至电泳不上漆膜。