化工原理第四章兩流體間傳熱過程的計算-在線瀏覽
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【正文】 022/5/25 ? ?2111 TTCqQ pm ??? ?1222 ttCqQ pm ??對于熱流體： 對于冷流體： T1 T2 t1 t2 qm1 qm1 qm2 qm2 Cp1 Cp2 2022/5/25 ② 熱焓法 由熱力學(xué)得知，在 等壓條件 下，物系與外界交換的熱量與物系的 始態(tài)與終態(tài)的焓差 相等，即： ? ? ? ?122211 hhqHHqQ mm ????H H2—— 熱 流體進(jìn) 、 出口的 比焓 ， J/kg； h h2 —— 冷 流體進(jìn) 、 出口的 比焓 ， J/kg。 【 計算式 】 2211 rqrqQ mm ???式中 r—— 液體汽化（或蒸氣冷凝）潛熱。 2022/5/25 20℃ （ l） 100℃ （ g） 100℃ （ l） ? ?1 2 1mpQ q C t t??2 mQ q r?? ? ? ?1 2 2()m p s m m p sQ Q Q q C t t q r q r C t t? ? ? ? ? ? ? ?2022/5/25 熱負(fù)荷與傳熱速率的區(qū)別 【 熱負(fù)荷 】 對換熱器換熱能力的要求，是 需要交換的熱量 ，與換熱器的種類、型式無關(guān)，由工藝條件決定。 【 Q=KAΔtm】 熱負(fù)荷與傳熱速率的關(guān)系 熱負(fù)荷傳熱速率 ?2022/5/25 三、平均傳熱溫差 （ ?tm ） 的計算 什么是平均傳熱溫度差 【 特點(diǎn) 】 不同部位推動力不同。 熱流體冷流體thtcth , wtc , wΦΦ流體通過間壁的熱交換熱流體冷流體流體通過間壁的熱交換T1=80℃ Q Q T2=50℃ t2=40℃ t1=20℃ 2022/5/25 （ 1） 流體的流動型式 冷 、 熱流體的相互流動方向有 不同的流動型式 ，傳熱平均溫差 ?tm的計算方法因流動型式而異 。 影響平均傳熱溫度差的因素 2022/5/25 恒溫差傳熱 【 特點(diǎn) 】 （ 1） 兩側(cè)流體 均發(fā)生相變 ，且溫度不變； （ 2） 冷熱流體溫差處處相等 ，不隨換熱器位置而變的情況。 )( tTKAQ ??傳熱速率： 2022/5/25 湍流主體 T t 2022/5/25 中央循環(huán)管式蒸發(fā)器3. s w fT T t t 【 例 】 電解槽引出的堿液濃度通常只有 12％ ， 經(jīng)蒸發(fā)后可獲得 30％ 、 42％ 的濃堿。分為： ①單側(cè)變溫； ②雙側(cè)變溫。 2022/5/25 （ 2）雙側(cè)變溫 【 特點(diǎn) 】 在熱交換過程中，兩側(cè)溫度均發(fā)生變化。 Δt＝ T－ t A T1 T2 t2 t1 在面積為 dA兩側(cè)，可視為 恒溫差 傳熱。 用來表征換熱器傳熱推動力 (T－ t)的大小 （ ?tm的物理意義 ） ； （ 2） ?tm 表示的是 平均值 ， 稱為 平均溫度差 ； （ 3） 變溫差傳熱過程的平均溫度差 ?tm與換熱器內(nèi)冷熱流體流動方向有關(guān) ， 不同的流動型式其平均溫度差不同 。 ②逆流 參與換熱的兩種流體沿傳熱面 平行而反向的流體。（ 既存在并流，又存在逆流 ） ④錯流 兩種流體的流向 垂直交叉 。 2022/5/25 逆 流 【 特點(diǎn) 】 方向相反且平行。 2022/5/25 噴淋蛇管（ 錯流 ）式換熱器 【 特點(diǎn) 】 兩種流體的流向 垂直交叉 。 由 總傳熱方程式 及 熱量衡算式 可推得： 2022/5/25 【 幾點(diǎn)說明 】 ①計算式只適用于 并、逆流 操作，但不適用于折流和錯流操作過程； ② ?t ?t2—— 設(shè)備同一端 熱、冷流體的溫度差； t1 t2 t2 t1 T1 T2 2121lntttttm???????2022/5/25 ④ 當(dāng) ?t1/?t22， 則可用算術(shù)平均值代替（誤差 4%，在工程允許誤差范圍之內(nèi)） 。 ),( RPf??【 基本原理 】 由 Underwood和 Bowan提出。 【 溫差校正系數(shù) ψ的獲取方法之 —— 經(jīng)驗(yàn)公式 】 2022/5/25 3101 ?? ?R1/1/11111ssNn NPRPPPRRP???? ?????????? ?????22211ln112 / 1 1ln2 / 1 1nnnnPRR P RP R RP R R????????? ?????? ? ? ???? ? ? ???當(dāng) 2022/5/25 ① 平均溫差校正系數(shù) ψ 1，這是由于在列管換熱器內(nèi)增設(shè)了折流擋板及采用多管程，使得換熱的冷、熱流體在換熱器內(nèi)呈折流或錯流，導(dǎo)致 實(shí)際平均傳熱溫差恒低于純逆流時的平均傳熱溫差 。 【 兩點(diǎn)說明 】 2022/5/25 【 例 】 用 300 ℃ 的高溫氣體產(chǎn)物加熱冷原料氣，工藝要求原料氣由 15 ℃ 加熱至 160 ℃ ， 產(chǎn)物氣換熱后不低于 190 ℃ 。（ 假設(shè)傳熱系數(shù)相同 ） 2022/5/25 【 解 】 逆流操作時： 300??? 190 160??? 15 則： Δt1=175 Δt2=140 ∴ ℃逆 140175ln140175ln2121 ??????????tttttm由于 21 ?????tt若用算術(shù)平均值，則： ℃ 5 72 1 4 01 7 52 21 ???????? ttt m誤差： ％ ?? 可見誤差很小。 2022/5/25 【 問題 】 怎樣連接冷凝水，為什么？ 冷凝水進(jìn)口 冷凝水出口 2022/5/
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