【正文】 inm a xNT U, mmqcfqc???? ????m i nN T U()mpkAqc?求出換熱面積 A； 主講：魏高升 Dept. of Thermal Power Engineering － NCEPU (e) 與初選面積比較 ， 若不一致 ， 修改設(shè)計方案并重新計算 ， 直到兩者基本一致為止 。 可以證明 ， 若 qm2c2最小時也可得出同樣的結(jié)果 。 （ 1） 基本定義 換熱器效能： m a x12tttt?? ???????分母為換熱器中可能的最大溫差 ， 而分子為較小熱容流體的溫度變化的絕對值 。 mk A t? ?? ??? (e)比較 與 ， 如果相差較大 ,再重新假設(shè)流體出口溫度 ， 重復(fù)上述計算 ， 直到滿意為止 。 主講：魏高升 Dept. of Thermal Power Engineering － NCEPU 設(shè)計計算步驟： (a) 根據(jù)給定的換熱條件 ， 如流體性質(zhì) 、 流量 、 溫度和壓力范圍等 ， 選擇換熱器類型 ， 布置換熱面 ， 計算換熱面兩側(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 及總傳熱系數(shù) k； 12hh、 (b) 根據(jù)給定條件 ， 由式 求出未知的進(jìn) 、 出口溫度 ， 并求出換熱量 ?； ? ?1 1 1 1mpq c t t? ? ???? ? ?2 2 2 2mpq c t t? ?? ??? (c) 由 4個進(jìn)出口溫度及流動型式求平均溫差 ； mt? (d) 由式 求出所需的換熱面積 A ， 如與初選換熱面積不一致 ， 則需重新布置換熱面 。 換熱器計算的兩種方法： ； 2. 效能 傳熱單元數(shù)法 。ttRtt?????? ??（ 3） 冷 、 熱流體走管側(cè)還是殼側(cè)不影響修正系數(shù) ，即不影響傳熱溫差 。ttRtt?????? ??其它復(fù)雜布置時換熱器 平均傳熱溫差的計算 對于復(fù)雜的多程交叉流 ? ?,f P R? ?主講：魏高升 Dept. of Thermal Power Engineering － NCEPU 殼側(cè) 1程 ， 管側(cè) 2， 4， 6， ??? 程時的溫差修正系數(shù) 主講：魏高升 Dept. of Thermal Power Engineering － NCEPU 殼側(cè) 2程 ， 管側(cè) 4， 8， 12， ??? 程時的溫差修正系數(shù) 主講：魏高升 Dept. of Thermal Power Engineering － NCEPU 交叉流 ， 兩側(cè)流體都不混合時的溫差修正系數(shù) 主講：魏高升 Dept. of Thermal Power Engineering － NCEPU 交叉流 ， 一側(cè)混合 、 一側(cè)不混合時的溫差修正系數(shù) 幾點(diǎn)說明： （ 1） 圖的下半部 ， 尤其 R較大時 ， 曲線幾乎豎直 ，查圖誤差較大 ， 這時可用 PR 代替 P， 1/R代替 R查圖 。39。0 39。 1 1 1 1 1 1 1mq c t t W t t? ? ? ? ?換熱器的傳熱熱流量 ? ? m1 2 m 1ff tk A t t k A tkA? ?? ? ? ? ?流體 2的吸熱熱流量 ? ? ? ?39。 主講：魏高升 Dept. of Thermal Power Engineering － NCEPU 間壁式換熱器中冷 、 熱流體的相對流動方向 在冷 、 熱流體進(jìn)口溫度相同 、 流量相同 、 換熱面面積相同的情況下 ， 流動型式影響冷 、 熱流體的出口溫度 、 換熱溫差 、 換熱量以及換熱器內(nèi)的溫度分布 。 主講：魏高升 Dept. of Thermal Power Engineering － NCEPU 主講：魏高升 Dept. of Thermal Power Engineering － NCEPU 主講：魏高升 Dept. of Thermal Power Engineering － NCEPU （ 6） 螺旋 板式換熱器 由兩塊金屬板卷制而成 。 主講：魏高升 Dept. of Thermal Power Engineering － NCEPU （ 4） 板翅式換熱器 由金屬板和波紋板形翅片層疊 、 交錯焊接而成 。 主講：魏高升 Dept. of Thermal Power Engineering － NCEPU （ 2） 管殼式換熱器 由管子和外殼構(gòu)成 。 主講：魏高升 Dept. of Thermal Power Engineering － NCEPU 間壁式 (表面式換熱器 )：其中冷熱流體被一個固體壁面隔開 ， 熱量通過固體壁面?zhèn)鬟f 。 換熱器也稱熱交換器，是把熱量從一種介質(zhì)傳給另一種介質(zhì)的設(shè)備 主講：魏高升 Dept. of Thermal Power Engineering － NCEPU 1. 換熱器的分類 按照換熱器的工作原理分類 間壁式 混合式（直接接觸式） 回?zé)崾剑ㄐ顭崾剑? 主講：魏高升 Dept. of Thermal Power Engineering － NCEPU 混合式 （ 直接接觸式 ） ：換熱器內(nèi)冷 、 熱流體直接接觸 、 互相混合來實(shí)現(xiàn)熱量交換 。 換熱器不僅是保證某些工藝流程和條件而廣泛采用的設(shè)備，也是開發(fā)利用工業(yè)二次能源，實(shí)現(xiàn)余熱回收和節(jié)能利用的主要設(shè)備。不存在永久性的流動停止區(qū)域，因此表面具有自清掃功能；缺點(diǎn)：主要是泄漏和攜帶，還存在密封困難等問題。 主講：魏高升 Dept. of Thermal Power Engineering － NCEPU 套管式換熱器示意圖 間壁式 換熱器的主要型式： （ 1） 套 管式換熱器 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單 、 牢固可靠 、 可串并聯(lián)使用 ， 傳熱面積有限 ， 傳熱量小 。 肋片管式換熱器 適用于管內(nèi)液體和管外氣體之間的換熱 ， 且兩側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)相差較大的場合 。 板式換熱器傳熱系數(shù)高 、 阻力相對較小 、 結(jié)構(gòu)緊湊 。 熱管式換熱器具有較高的傳熱性能 ， 但熱管的制造工藝較復(fù)雜 ， 熱管的密封性 、 壽命問題需重點(diǎn)考慮 。 39。 ? ? ? ?if 1 f 2iw11oh h oiottr r R r rAA??? ? ? ?f 1 f 2iwi1 1 1 1oi o o ottr R rA h A h???????? ? ? ??????? ??? ?f 1 f 2ooA k t t??f 1 f 2iwi1 1 1ooooi o ottkAr A R rA h h???????? ? ? ??????? ??主講：魏高升 Dept. of Thermal Power Engineering － NCEPU 主講：魏高升 Dept. of Thermal Power Engineering － NCEPU 主講：魏高升 Dept. of Thermal Power Engineering － NCEPU 0l n( / )2iwddRL???間壁式換熱器的總傳熱熱阻 111wR hA?熱流體側(cè)對流換熱熱阻 wR A???間壁的導(dǎo)熱熱阻 污垢熱阻 ddddrRAA????冷流體側(cè)對流換熱熱阻 221wR hA?流體與潔凈肋片間的對流換熱熱阻 01wR hA??主講：魏高升 Dept. of Thermal Power Engineering － NCEPU 典型間壁的傳熱熱阻 121 1 1 1[ ( ) ( ) ]ddwrrk A A h h??? ? ? ? ?平壁 0120l n ( / )1 1 1 1 1[ ( ) ( ) ]2iddiddrrk A d L h L d L h? ? ? ?? ? ? ? ?圓管壁 0120l n ( / )1 1 1 1 1( ) [ ( ) ]2iddiddrrk A d L h L h A? ? ? ?? ? ? ? ?圓管壁外側(cè)帶肋片 12001 1 1 1 1[ ( ) ] [ ( ) ]ddwrrk A h A A h A?? ? ?? ? ? ? ?平壁兩側(cè)帶肋片 主講：魏高升 Dept. of Thermal Power Engineering － NCEPU 幾種常見擴(kuò)展表面的肋片效率： f? ?實(shí) 際 散 熱 量假 想 整 個 肋 表 面 的 溫 度 處 于 肋 根 溫 度 下 的 散 熱 量0ta nh ( )mHmH? ＝ c2h P hmA? ? ????對于等截面直肋： f????f????fh ???肋片效率的影響因素： 主講：魏高升 Dept. of Thermal Power Engineering － NCEPU 39。 = 1 . 2 8 0 . 2ab??順排（矩形肋片）： 39。 ? ?mm c tftt?? ? ?? ?m ctft? 為冷 、 熱流體進(jìn) 、 出口溫度相同情況下逆流時的對數(shù)平均溫差； ?為小于 1的修正系數(shù) ， 2212ttPtt?? ??????112239。 2212ttPtt?? ??????112239。 ( b ) :t t t t t t t t? ?? ?? ? ? ?? ?? ?? ? ? ? ? ?主講：魏高升 Dept. of Thermal Power Engineering －