管殼式熱交換器設(shè)計(jì)全解-在線(xiàn)瀏覽
2025-02-23 18:37本頁(yè)面
【正文】 ttCq m ?????? ? ? ?39。39。139。111 ttCq m ???流體 1的放熱量 流體 2的吸熱 量 熱交換器的傳熱熱量 ? ? ? ?39。39。39?！?) 討論： 1 考慮熱損失的情況下： 或 LQ ?? 21 21 L ??L? 以放熱熱量為準(zhǔn)的對(duì)外熱損失系數(shù)，通常為 2 由式 ③ 可以知道 ??1221ttWW??熱流體的冷卻度冷流體的加熱度 可見(jiàn) ： 兩種流體在熱交換器內(nèi)的溫度變化與他們的熱容量成反比 3 由 = =Q， 還可以知道，在熱交換器內(nèi)，熱容量越大的流體，溫度變化值越小，熱容量越小的流體，溫度變化值越大 11 tW? 22 tW ?4 計(jì)算流體的熱容量時(shí)， M與 c的單位必須一致 5 已知熱交換器熱負(fù)荷的條件下，熱平衡方程可用于確定流體的流量 ： 平均溫差法 效率（效能）－傳熱單元數(shù)法（ η－ NTU） 一、平均溫差法 流體 1的放熱量 流體 2的吸熱量 熱交換器的傳熱熱量 ? ?? ??? A dAttk 21不考慮熱交換器向外界散熱熱量 ? ?39。 Kmt?F熱平衡方程： 1C? ? ? ?222111 iiMiiMQ ?????????? 適用于任何流體 2221112211dtCMdtCMQtttt??????????適用于無(wú)相變流體 ② 1M 2M 分別為熱流體與冷流體的質(zhì)量流量 ， Kg/s 1i 2i 分別為熱流體與冷流體的焓， J/Kg 分別為兩種流體的定壓質(zhì)量比熱， J/(Kg℃ ） 微元傳熱面積， m2 在此微元傳熱面處兩種流體之間的溫度差， ℃ 整個(gè)傳熱面上的平均傳熱系數(shù)， w/（ m2第二節(jié) 熱交換器傳熱計(jì)算的 基本方法 本章要求掌握的內(nèi)容： 傳熱過(guò)程的計(jì)算；對(duì)數(shù)平均溫差的計(jì)算； 間壁式換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核計(jì)算。 熱交換器熱計(jì)算的基本原理 熱計(jì)算基本方程 效率 — 傳熱單元數(shù)法（傳熱有效度） 熱計(jì)算基本方程式 t??熱交換器的換熱面積 F 熱流體 1 冷流體 2 進(jìn)口溫度 流量 比熱容 出口溫度 進(jìn)口溫度 流量 比熱容 出口溫度 1t?1t?2t? 2t? 1c2c1M2M 兩流體的進(jìn)口溫差 兩流體的出口溫差 t??傳熱方程式： ? ?? Fo t d FkkdFt?mtKFQ ??KFmt?工程上 熱交換器任一微元傳熱面處的傳熱系數(shù)，w/（ m2℃ ） 傳熱面積， m2 兩種流體之間的平均溫差， ℃ 熱交換器的熱負(fù)荷， W ① 想求得 ， 必須已知 、 、 Q ?！?) 2C1t?熱流體在熱換器內(nèi)的溫降值，也稱(chēng) 冷卻度 ， ℃ 2t?冷流體在熱交換器內(nèi)的溫升值，也稱(chēng) 加熱度 ， ℃ 1W 2W分別為熱、冷流體的熱容量， W/K ? ? ??????? 1111 ttcMQ ? ? ?????1111 ttcM ?111 tcM ? 11 tW?? ? ?????? 2222 ttcMQ ?222 tcM ? 22 tW ??? 11 tWQ ? 22 tW ? ③ 2221112211dtCMdtCMQtttt??????????對(duì)應(yīng)單位溫度變化產(chǎn)生的流動(dòng)流體的能量存儲(chǔ)速率 1c 2c分別為熱、冷流體在進(jìn)、出口溫度范圍內(nèi)的平均定壓質(zhì)量比熱， J/(Kg239。222 ttCq m ???? ?39。139。39。1139。139。239。2239。39。 微元傳熱面?zhèn)鬟f的熱流量 ： dAttKd )( 21 ???dt1 dt2 t1 t2 1t?2t?1t??2t??? ?? ??? A dAttK 21AtK mm ???? ??? ????? 2111ttdt m工程上： ? ?dAttAtAm ???? 211?? Am K dAAK 1平均傳熱系數(shù) Km 平均溫差△ tm 13 二、 平均溫差 流體的溫度分布 等溫有相變的傳熱 熱流體等溫冷凝、冷流體溫度不斷上升 冷流體等溫沸騰、熱流體溫度不斷下降。 三、換熱器中傳熱過(guò)程對(duì)數(shù)平均溫差的計(jì)算 以 順流 情況為例，作如下假設(shè) ： （ 1）冷熱流體的質(zhì)量流量 qm qm1以及比熱容 C2,C1是常數(shù)； （ 2）傳熱系數(shù)是常數(shù)； （ 3）換熱器無(wú)散熱損失； （ 4）換熱面沿流動(dòng)方向的導(dǎo)熱量可以忽略不計(jì)。 dt1 dt2 t1 t2 1t?2t?1t??2t??在假設(shè)的基礎(chǔ)上，并已知冷熱流體的進(jìn)出口溫度， 現(xiàn)在來(lái)看圖中微元換熱面 dA一段的傳熱。 逆流 時(shí)： 2122111111WWcqcqu m ????當(dāng) ： 不斷升高， 21 WW ? 0?u xt?當(dāng) ： 不斷降低。 mint?式中： 平均溫差的另一種更為簡(jiǎn)單的形式是 算術(shù)平均溫差 ，即 2m i nm a x,tttm?????算術(shù)使用條件 ： 如果流體的溫度沿傳熱面變化不大，范圍在 內(nèi)可以使用算數(shù)平均溫差。 2m inm a x ??? tt inm ax ??? tt2 復(fù)雜布置時(shí)換熱器平均溫差的計(jì)算 非混合流與混合流的區(qū)別： 以 錯(cuò)流 為例，帶翅片的管束，在管外側(cè)流過(guò)的氣體被限制在肋片之間形成各自獨(dú)立的通道，在垂直于流動(dòng)的方向上（橫向）不能自由流動(dòng)，也就不可能自身進(jìn)行混合，稱(chēng)該氣體為非混合流。但是管內(nèi)的流體屬于非混合流。 ?恒不大于 0或 ≤1 ?值的求取方法 ? 逆流時(shí)對(duì)數(shù)平均溫差為 ： ????????????? ?????????? ?????21212121,1lnttttttttt cm兩流體的進(jìn)口溫差冷流體的加熱溫度????????2122ttttP令： P的含義： 冷流體 的 實(shí)際 吸熱量與 最大可能
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