【正文】 在逆流時(shí)，可以使 t2大于T2 ，甚至接近T1。由②式可見(jiàn)提高 t2 就可降低冷卻劑的消耗量 g。 在冷熱流體的溫度都發(fā)生變化時(shí)，流體的流向?qū)鳠岬挠绊懞艽?，直接關(guān)系到流體的用量和傳熱速率。＝ 在錯(cuò)流和折流時(shí)，兩流體作相互交錯(cuò)的流動(dòng)，其平均溫度差的計(jì)很復(fù)雜，通常是根據(jù)冷、熱流體的進(jìn)、出口的溫度，按逆流傳熱計(jì)算平均溫度差，再乘以校正系數(shù)。10＝7＞2） 90→70 20→60 70 10 70－10△t并＝ ＝60/＝℃ ln70/10逆流時(shí) （50247?！娴娜芤簭?0℃加熱到60℃，所用熱水的初溫為90℃，終溫為70℃。在變溫傳熱時(shí)，換熱器各處的傳熱溫度差隨流體溫度變化而不同，計(jì)算時(shí)必須取其平均值?！? A換熱器總的傳熱面積，m2（也可用F來(lái)表示） △t進(jìn)行換熱的兩流體之間的平均溫差，℃ （1）、算術(shù)平均溫差： △tal＝（△t2＋△t1）/2，當(dāng)△t2/△t1＜2時(shí)，采用算術(shù)平均溫差，否則采用對(duì)數(shù)平均溫差。二、傳熱方程式 穩(wěn)態(tài)傳熱方程：Q＝KA△t 式中：Q總傳熱量， Kcal/h K總的傳熱系數(shù)，Kcal/h 現(xiàn)場(chǎng)精心施工，一次開(kāi)車(chē)成功，特別是鋼套鋼直埋管施工，在魯西南還是第一家。施工質(zhì)量?jī)?yōu)于設(shè)計(jì)參數(shù)。達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，℃。＝℃＜15℃ 按設(shè)計(jì)流量83T/h飽和蒸汽計(jì)算，溫度下降為： 15247。求熱量損失率： （－）247。100％＝％按去西廠蒸汽 65T/h計(jì)算。求熱量損失率： （－）247。100％＝247。h1″100％＝[（－）＋（－）]247。（1）、按飽和蒸汽計(jì)算 因飽和蒸汽屬于濕蒸汽，即汽水共存。這是正?，F(xiàn)象，因?yàn)榱魉贉p慢，熱損失相應(yīng)增加之故。 設(shè)計(jì)考慮到發(fā)展用汽按83T/h，流速40M/s。q冷＝gr＋gc（t2－t1） ＝500240＋500（95－30） ＝ 105千卡/小時(shí)故：q熱＝GR＝105千卡/小時(shí)查表得R=527千卡/公斤 G＝q熱/R＝105/527＝277公斤/小時(shí)例5：從熱電廠到企業(yè)的蒸汽外管熱損失計(jì)算書(shū)： 本廠。采用2公斤/厘米2絕對(duì)壓的飽和水蒸汽為加熱劑。由熱量衡算式gc（t2－t1）＝q熱－q損 q熱－q損 104（） t2＝ ＋t1＝ ＋15 gc 310001 ＝＋15＝℃可見(jiàn)，增加用水量時(shí)，冷卻水的終溫將降低。解：由有關(guān)資料中查得各熱含量和比熱，代入有關(guān)公式計(jì)算得：（1）q冷＝gr＋gc（t2－t1）千卡/小時(shí)＝gr＋gc（100－100） ＝gr＝1000＝105千卡/小時(shí)（2）q熱＝G(I1 I2) 千卡/小時(shí)＝GC（T1－T2）千卡/小時(shí)＝1000（12035）＝104千卡/小時(shí)（3）q冷＝g（i2－i1）＝gc（t2－t1） ＝1000（90－20）＝104千卡/小時(shí)（4）q熱＝G(I1 I2)＝1000（－50） ＝105千卡/小時(shí)例2：用水將1500Kg/h的硝基苯由80℃冷卻至30℃，冷卻水的初溫15℃，終溫25℃，已知熱損失為q熱的8％，求冷卻水的流量？解：℃，水的比熱通?？扇? 1千卡/公斤.℃。例1：某載熱體的流量為 1噸/小時(shí)，計(jì)算以下各過(guò)程中載熱體放出或得到的熱量。當(dāng)冷流體最初是溫度為t1℃的液體，得到熱量后變?yōu)闇囟葹閠2℃的飽和蒸汽時(shí)，可得q冷＝gr＋gc（t2－t1）千卡/小時(shí)式中 r冷流體在溫度為t2℃時(shí)的汽化熱，千卡/公斤。當(dāng)熱流體為飽和蒸汽，放出熱量后冷凝為同溫度下的液體時(shí)： q熱＝GR千卡/小時(shí)式中 R熱流體的汽化熱千卡/公斤，可查資料而得。物質(zhì)的熱含量可查有關(guān)手冊(cè)得到。通常氣體和液體的熱含量是取0℃為計(jì)算基準(zhǔn)，即規(guī)定0℃液體（或氣體）的熱含量為0千卡/公斤。設(shè)： G 、g熱流體與冷流體的重量流量 公斤/小時(shí)； II2熱流體最初與最終的熱含量千卡/公斤； ii2冷流體最初與最終的熱含量千卡/公斤；注：熱含I與熱焓h是一樣的。 根據(jù)熱量衡算式，在兩種流體間進(jìn)行穩(wěn)定傳熱時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)，熱流體所放出的熱量q熱千卡/小時(shí)，必定等于冷流體所得到的熱量q冷千卡/小時(shí)與損失于周?chē)橘|(zhì)的熱量q損千卡/小時(shí)之和，即 q熱＝q冷＋q損千卡/小時(shí)通常在保溫良好的熱交換器中，熱損失約為q熱的2～5％。傳熱學(xué)的有關(guān)公式及舉例一、 熱量衡算 通常遇到的計(jì)算問(wèn)題有兩種：一種是根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)和操作條件，確定換熱器的尺寸；一種是根據(jù)已有的換熱器，選擇操作條件，核算換熱器的生產(chǎn)能力。（1） 吸入管路中的流速： 12ω1＝ ＝ 米/秒 60π/4（）2 壓出管路中的流速：ω2＝（247。吸入管路與壓出管路內(nèi)徑分別為350與300毫米。接在吸入管道上的真空計(jì)上的讀數(shù)為210毫米汞柱。在此情況下。試求軸功率和電動(dòng)機(jī)的功率為若干千瓦？解：（1）根據(jù)從柏努利方程式求壓頭的公式 H＝h0＋（P出P進(jìn)）/γ＋（ω22ω12）/2g 米液柱式中：h0裝有真空計(jì)和壓強(qiáng)計(jì)的兩點(diǎn)之間的垂直距離，M； P進(jìn)、P出—液體在裝有真空和壓力計(jì)處的絕對(duì)壓，公斤/M2； ωω2液體在裝有真空和壓力計(jì)處的流速，M/秒。壓強(qiáng)計(jì)與真空計(jì)之間的垂直距離為1米。被輸送液體的重度為850公斤/M3。對(duì)于功率為2～5馬力的電動(dòng)機(jī)，；對(duì)于功率為5～；。如泵與電動(dòng)機(jī)之間有傳動(dòng)裝置，則需另除以傳動(dòng)效率η傳。五、 泵的功率和效率泵的理論功率：N＝GsH＝QrH ㎏.M/s泵的軸功率： N軸＝N/η＝QrH/η㎏.M/s式中：N理論功率 、千瓦或馬力等 G體積流量 米3/秒、 r液體重度 公斤/米3 H壓頭 米液柱 η泵的總效率，等于理論功率與軸功率之比，η＝N/N軸 如果把功率的單位換算成千瓦或馬力，則因?yàn)椋? 1千瓦＝ 1馬力＝所以：N軸＝N/η＝QrH/102η 千瓦 N軸＝N/η＝QrH/75η 馬力如果輸液能力采用 米3/小時(shí)、米3/分或升/分等單位，則必須換成米3/秒后，才可以代入上述各式中。求鋼管壁厚？解：δ＝820/（294＋）＋4 ＝656/＋4 ＝＋4＝≈10mm例3：某自來(lái)水管φ426mm，P＝，螺旋鋼管，常溫，C＝3。[σ]t——管材在各種溫度下的許用應(yīng)力 MPaC——壁厚附加量 mm C＝C1+C2+C3 ，一般取 2～4 mm C1＝C15％ （％） C2＝腐蝕裕度，一般取 2mm C3＝管螺紋深度量 例1：某蒸汽管φ530mm，P＝，螺旋鋼管，工作溫度250℃，C＝4mm 求鋼管壁厚？解：δ＝530/（294＋）＋4 ＝318/＋4 ＝＋4＝4＋4＝8 mm注：蒸汽管一般取最小壁厚為4mm。四、 流體管子壁厚計(jì)算計(jì)算公式： ?＝PD/（2[σ]t?＋P）＋C式中：?——管壁厚 mmP——工作壓力 MPa，若壓力較低時(shí)，取分母P＝0，以便簡(jiǎn)化計(jì)算。例某廠自然外排污水 1000M3/h，W＝。；吸入體積V1＝100000M3/h。例某廠空壓機(jī)吸入壓力P1＝（絕對(duì)壓力，后同），排出壓力P2＝；吸入溫度T1＝30＋273＝303176。例某廠二次循環(huán)水1000M3,問(wèn)總管直徑是多??？解：Dn＝√1000247。三、 流體管徑計(jì)算 Dn＝（Q/W）1/2 Dn＝（Gu/W）1/2 其中：Dn——管道內(nèi)徑　ｍｍQ——介質(zhì)容積流量?。?/hW——介質(zhì)流速　ｍ/ｓG——介質(zhì)重量流量　t/hu——介質(zhì)比容　ｍ3/ｋg（與溫度有關(guān)，在管段中應(yīng)取平均值）例1：某廠一眼深井出水量80ｍ3/h，問(wèn)出水管徑是多少？解：Dn＝（Q/W）1/2＝（80/）1/2＝　　?。健枝?596ｍｍ例2：菱花集團(tuán)熱電廠向菱花集團(tuán)西分廠送蒸汽80t/h,流速W=40ｍ/s。由以上公式可知，熱應(yīng)力與管道長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。求軸向推力？解：P＝1011106（26020）（247。如上例計(jì)算為：ΔL＝60260＝195ｍｍ選用軸向補(bǔ)償量210ｍｍ～240ｍｍ均可。化工計(jì)算公式及舉例一、 熱位移和熱補(bǔ)償　　　　直管段熱伸長(zhǎng)計(jì)算公式：　　　　　　　ΔL＝α1LΔt　　式中：ΔL直管段熱伸長(zhǎng)　Mα1管材在工作溫度下ｔ時(shí)的線膨脹系數(shù)，碳鋼一　　　　106 ML直管段長(zhǎng)度 MΔt供熱介質(zhì)溫度t1與管道安裝溫度t2之差℃，管道　　　 安裝溫度t2一般取20℃例1：某一蒸汽管長(zhǎng)60M,過(guò)熱蒸汽溫度260℃。C1＝1，C2＝2，K＝1。計(jì)算厚度為：t=1400｛｝1/2＋2＝＋2＝≈35ｍｍ。例1：已知φ＝3258　即Dc＝309ｍｍ，K＝，C2＝2，雙面焊接的局部無(wú)損探傷，單面腐蝕，P＝，材料Q235B。材料Q235B,P=，C2＝4解：Sc＝2000/（294）1/cos30＋4 ＝1200/1/＋4 ＝＋4 ＝＋4 ＝≈12mm五、平板封頭的厚度計(jì)算　　　　　　　　 t=Dc{KP/[σ]t?｝1/2＋C2　　　　式中：Dｃ封頭的計(jì)算直徑ｍｍ，K結(jié)構(gòu)特性系數(shù)，t計(jì)算厚度。無(wú)折邊錐形封頭適用于α≤30176。 ∵本設(shè)備夾套內(nèi)封頭壁厚按凸面受壓的計(jì)算公式為： K Di 11600 Sc＝ ＋C2＝ ＋4 2[σ]t? 294－ ＝＋4＝≈12mm （2）本設(shè)備夾套外封頭壁厚按凹面受壓的計(jì)算公式為： 11800 Sc＝ ＋4＝＋4＝≈10mm 294－四、錐形封頭的壁厚計(jì)算　　　　　　　　　　PDi　　　　1　　　　　　Sc=————————＋C2　　　　　　　　2[σ]t?P　　cosα式中：α為半錐頂角，以度為單位。（二）、凸面受壓的計(jì)算公式 K Di Sc＝ ＋C2 2[σ]t?例 某夾套蒸汽換熱器 φ內(nèi)1600mm/φ外1800mm，蒸汽壓力P＝，材料Q235B,雙面腐蝕，標(biāo)準(zhǔn)封頭。求橢圓形封頭的壁厚？解：Sc＝1400/（2130）＋2＝＋2　　?。?＋2＝6ｍｍ注：真空容器在實(shí)際設(shè)計(jì)中，直徑≥1000mm時(shí)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取：1 對(duì)碳素鋼和低合金鋼制容器，最小厚度不小于 6mm。例1：標(biāo)準(zhǔn)封頭φ2000，材料Q235B，雙面焊接的局部無(wú)損探傷，雙面腐蝕，P＝。隨著a/b值的增大，系數(shù)K值相應(yīng)增大。例1：半球形封頭φ2000，材料Q235B，雙面焊接的局部無(wú)損探傷，雙面腐蝕，求半球形封頭的壁厚？　解：Sc＝2000/（4125）＋4＝≈7ｍｍ三、橢圓形封頭的壁厚計(jì)算（一）、凹面受壓的計(jì)算公式　　　　　　　　　　　KPDi　　　　　　Sc=————————＋C2　　　　　　　　　2[σ]t?　　 其中：K=1/6[2＋（Di/2hi)2], hi為封頭不包括直邊段在內(nèi)的曲面深度。求該設(shè)備的壁厚？解：已知P=（＝≈10M水柱)，Dｉ＝6000ｍｍ，[σ]t＝130MPａ，?＝　　C1＝1，C2＝2ｍｍ　　　　　　　　Sｃ＝PDｉ/(2[σ]t?P)＋C1＋C2 ＝6000/（2130）＋1＋2 ＝＋1＋2＝3＋1＋2＝6mm注：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，對(duì)不銹鋼（304）的鋼性要求，在φ≥1000mm取最小壁厚≥3ｍｍ。求該設(shè)備壁厚？解：已知P=（＝≈10M水柱)，Dｉ＝6000ｍｍ，[σ]t＝94MPａ，?＝　　C1＝1，C2＝4ｍｍ　　　　　　　　Sｃ＝PDｉ/(2[σ]t?P