第16讲换热器热工计算
换热器热量及面积计算公式
换热器热量及面积计算一、热量计算1、一般式Q=Q c=Q hQ=W h(H h,1- H h,2)= W c(H c,2— H c,1)式中:Q为换热器的热负荷,kj/h或kw;W为流体的质量流量,kg/h;H为单位质量流体的焓,kj/kg;下标c和h分别表示冷流体和热流体,下标1和2分别表示换热器的进口和出口。
2、无相变化Q=W h c p,h(T1—T2)=W c c p,c(t2—t1)式中:c p为流体平均定压比热容,kj/(kg.℃);T为热流体的温度,℃;t为冷流体的温度,℃。
3、有相变化a。
冷凝液在饱和温度下离开换热器,Q=W h r = W c c p,c(t2—t1)式中:W h为饱和蒸汽(即热流体)冷凝速率(即质量流量)(kg/s)r为饱和蒸汽的冷凝潜热(J/kg)b.冷凝液的温度低于饱和温度,则热流体释放热量为潜热加显热Q=W h[r+c p,h(T s—T w)] = W c c p,c(t2—t1)式中:c p,h为冷凝液的比热容(J/(kg/℃));T s为饱和液体的温度(℃)二、面积计算1、总传热系数K管壳式换热器中的K值如下表:注:1 w = 1 J/s = 3。
6 kj/h = 0。
86 kcal/h1 kcal = 4.18 kj2、温差(1)逆流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t2←t1温差△t:△t1→△t2△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)(2)并流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t1→t2温差△t:△t2→△t1△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)对数平均温差,两种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值.(恒温传热时△t=T-t,例如:饱和蒸汽和沸腾液体间的传热。
)对数平均温差因为在冷凝器板换一系列的换热器中温度是变化的为了我们更好的选型计算所以出来一个相对准确的数值,当△T1/△T2>1.7时用公式:△Tm=(△T1—△T2)/㏑(△T1/△T2)。
换热器热量及面积计算公式
换热器热量及面积计算一、热量计算1、一般式Q=Q c=Q hQ=W h(H h,1- H h,2)= W c(H c,2- H c,1)式中:Q为换热器的热负荷,kj/h或kw;W为流体的质量流量,kg/h;H为单位质量流体的焓,kj/kg;下标c和h分别表示冷流体和热流体,下标1和2分别表示换热器的进口和出口。
2、无相变化Q=W h c p,h(T1-T2)=W c c p,c(t2-t1)式中:c p为流体平均定压比热容,kj/(kg.℃);T为热流体的温度,℃;t为冷流体的温度,℃。
3、有相变化a.冷凝液在饱和温度下离开换热器,Q=W h r = W c c p,c(t2-t1)式中:W h为饱和蒸汽(即热流体)冷凝速率(即质量流量)(kg/s)r为饱和蒸汽的冷凝潜热(J/kg)b.冷凝液的温度低于饱和温度,则热流体释放热量为潜热加显热Q=W h[r+c p,h(T s-T w)] = W c c p,c(t2-t1)式中:c p,h为冷凝液的比热容(J/(kg/℃));T s为饱和液体的温度(℃)二、面积计算1、总传热系数K管壳式换热器中的K值如下表:注:1 w = 1 J/s = 3.6 kj/h = 0.86 kcal/h1 kcal = 4.18 kj2、温差(1)逆流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t2←t1温差△t:△t1→△t2△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)(2)并流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t1→t2温差△t:△t2→△t1△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)对数平均温差,两种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。
( 恒温传热时△t=T-t,例如:饱和蒸汽和沸腾液体间的传热。
) 对数平均温差因为在冷凝器板换一系列的换热器中温度是变化的为了我们更好的选型计算所以出来一个相对准确的数值,当△T1/△T2>1.7时用公式:△Tm=(△T1-△T2)/㏑(△T1/△T2).如果△T1/△T2≤1.7时,△Tm=(△T1+△T2)/2二种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。
换热器热量及面积计算公式
换热器热量及面积计算一、热量计算1、一般式Q=Q c=Q hQ=W h(H h,1- H h,2)= W c(H c,2- H c,1)式中:Q为换热器的热负荷,kj/h或kw;W为流体的质量流量,kg/h;H为单位质量流体的焓,kj/kg;下标c和h分别表示冷流体和热流体,下标1和2分别表示换热器的进口和出口。
2、无相变化Q=W h c p,h(T1-T2)=W c c p,c(t2-t1)式中:c p为流体平均定压比热容,kj/(kg.℃);T为热流体的温度,℃;t为冷流体的温度,℃。
3、有相变化a.冷凝液在饱和温度下离开换热器,Q=W h r = W c c p,c(t2-t1)式中:W h为饱和蒸汽(即热流体)冷凝速率(即质量流量)(kg/s)r为饱和蒸汽的冷凝潜热(J/kg)b.冷凝液的温度低于饱和温度,则热流体释放热量为潜热加显热Q=W h[r+c p,h(T s-T w)] = W c c p,c(t2-t1)式中:c p,h为冷凝液的比热容(J/(kg/℃));T s为饱和液体的温度(℃)二、面积计算1、总传热系数K管壳式换热器中的K值如下表:注:1 w = 1 J/s = 3.6 kj/h = 0.86 kcal/h1 kcal = 4.18 kj2、温差(1)逆流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t2←t1温差△t:△t1→△t2△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)(2)并流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t1→t2温差△t:△t2→△t1△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)对数平均温差,两种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。
( 恒温传热时△t=T-t,例如:饱和蒸汽和沸腾液体间的传热。
) 对数平均温差因为在冷凝器板换一系列的换热器中温度是变化的为了我们更好的选型计算所以出来一个相对准确的数值,当△T1/△T2>1.7时用公式:△Tm=(△T1-△T2)/㏑(△T1/△T2).如果△T1/△T2≤1.7时,△Tm=(△T1+△T2)/2二种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。
换热器热量及面积计算公式
b.冷凝液的温度低于饱和温度,则热流体释放热量为潜热加显热
Q=Wh[r+CP,h (Ts-Tw) ]=WcCP,c(t2-ti)
式中:
Cp,h为冷凝液的比热容(J/ (kg/°C)) ;Ts为饱和液体的温度(°C)
二、面积计算
1、总传热系数K
管壳式换热器中的K值如下表:
轻油沸腾
水蒸气冷凝
455-1020
注:
1w= 1J/s=kj/h=kcal/h
1kcal = kj
2、温差
(1)逆流
热流体温度T: T1-T2
冷流体温度t: t2—tl
温差At:Atl —At2
△tm= (At2-Atl) /In (At2/Atl)
(2)并流
热流体温度T: T1-T2
冷流体温度t: tl—t2
冷流体
热流体
总传热系数K, w/ (m2.°C)
水
水
850-1700
水
气体
17-280
水
有机溶剂
280-850
水
轻油
340-910
水
重油
60-280
有机溶剂
有机溶剂
115-340
水
水蒸气冷凝
1420-4250
气体
水蒸气冷凝30-3Fra bibliotek0水低沸点坯类冷凝
455-1140
水沸腾
水蒸气冷凝
2000-4250
换热器热量及面积计算公
换热器热量及面积计算
一、热量计算
1―般式Q—Qc—Qh
Q=Wh (Hh,i- Hh,2) = Wc (He,2-Hc,i)
式中:
换热器热量及面积计算公式
换热器热量及面积计算一、热量计算1、一般式Q=Q c=QhQ=Wh(H h,1- H h,2)=Wc(H c,2-Hc,1)式中:Q为换热器得热负荷,kj/h或kw;W为流体得质量流量,kg/h;H为单位质量流体得焓,kj/kg;下标c与h分别表示冷流体与热流体,下标1与2分别表示换热器得进口与出口。
2、无相变化Q=Whcp,h(T1-T2)=Wcc p,c(t2-t1)式中:cp为流体平均定压比热容,kj/(kg、℃);T为热流体得温度,℃;t为冷流体得温度,℃。
3、有相变化a、冷凝液在饱与温度下离开换热器,Q=W h r =W c cp,c(t2-t1)式中:Wh为饱与蒸汽(即热流体)冷凝速率(即质量流量)(kg/s)r为饱与蒸汽得冷凝潜热(J/kg)b、冷凝液得温度低于饱与温度,则热流体释放热量为潜热加显热Q=Wh[r+cp,h(T s-T w)] = Wcc p,c(t2-t1)式中:c p,h为冷凝液得比热容(J/(kg/℃));Ts为饱与液体得温度(℃)二、面积计算1、总传热系数K管壳式换热器中得K值如下表:注:1 w=1 J/s=3、6kj/h=0、86 kcal/h1 kcal= 4、18kj(1)逆流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t2←t1温差△t:△t1→△t2△tm=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)(2)并流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t1→t2温差△t:△t2→△t1△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)对数平均温差,两种流体在热交换器中传热过程温差得积分得平均值。
(恒温传热时△t=T-t,例如:饱与蒸汽与沸腾液体间得传热。
)对数平均温差因为在冷凝器板换一系列得换热器中温度就就是变化得为了我们更好得选型计算所以出来一个相对准确得数值,当△T1/△T2>1、7时用公式:△Tm=(△T1-△T2)/㏑(△T1/△T2)、如果△T1/△T2≤1、7时,△Tm=(△T1+△T2)/2二种流体在热交换器中传热过程温差得积分得平均值。
换热器热量及面积计算公式
换热器热量及面积计算一、热量计算1、一般式 Q=Q c=Q hQ=W h(H h,1 - H h,2)= W c(H c,2 - H c,1)式中:Q为换热器的热负荷, kj/h或kw;W为流体的质量流量, kg/h ;H为单位质量流体的焓,kj/kg ;下标 c 和 h 分别表示冷流体和热流体,下标 1 和 2 分别表示换热器的入口和出口。
2、无相变化Q=W h c p,h (T1-T2)=W c c p,c (t2-t1)式中:c p为流体均匀定压比热容,kj/(kg.℃);T为热流体的温度,℃;t为冷流体的温度,℃。
3、有相变化a. 冷凝液在饱和温度下走开换热器,r c(t 2-t 1) Q=W = Wc p,ch式中:W h为饱和蒸汽(即热流体)冷凝速率(即质量流量)(kg/s)r 为饱和蒸汽的冷凝潜热(J/kg )b.冷凝液的温度低于饱和温度,则热流体开释热量为潜热加显热Q=W h[r+ c p,h(T s-T w)] = W c c p,c (t 2-t 1)式中:c p,h为冷凝液的比热容(J/(kg/℃));T s为饱和液体的温度(℃)二、面积计算1、总传热系数K管壳式换热器中的K 值以下表:冷流体热流体总传热系数 K,w/(m2. ℃)水水850-1700水气体17-280水有机溶剂280-850水轻油340-910水重油60-280有机溶剂有机溶剂115-340水水蒸气冷凝1420-4250气体水蒸气冷凝30-300水低沸点烃类冷凝455-1140水沸腾水蒸气冷凝2000-4250轻油沸腾水蒸气冷凝455-1020注:1w = 1J/s =kj/h =kcal/h1kcal =kj2、温差(1)逆流热流体温度 T: T1→T2冷流体温度 t : t2 ←t1温差△ t :△ t1 →△ t2△t m=(△ t2- △t1 )/ ㏑(△ t2/ △t1 )(2)并流热流体温度 T: T1→T2冷流体温度 t : t1 →t2温差△ t :△ t2 →△ t1△t m=(△ t2- △t1 )/ ㏑(△ t2/ △t1 )对数均匀温差,两种流体在热互换器中传热过程温差的积分的均匀值。
换热器的热计算方法
换热器是工业过程中常用的设备,用于在两种流体之间传递热量。
换热器的热计算方法通常涉及到确定热量传递速率、传热表面积和温度变化等参数。
以下是换热器的一般热计算方法:
传热速率计算:
热传导:对于热传导,可以使用导热方程来计算热传导的速率,通常表示为q = k * A * ΔT / L,其中q是传热速率,k是材料的导热系数,A是传热表面积,ΔT是温度差,L是传热距离。
对流传热:对于对流传热,通常使用牛顿冷却定律,q = h * A * ΔT,其中q是传热速率,h 是对流传热系数,A是传热表面积,ΔT是温度差。
温差和温度计算:
确定入口和出口流体的温度,以便计算温差(ΔT)。
温差是热交换的驱动力。
温度分布:在一些情况下,需要考虑温度在换热器内的分布,通常需要使用数学模型和计算方法。
传热表面积计算:
传热表面积(A)是一个关键参数,它可以根据传热速率和温差来计算,通常使用q = U * A * ΔT,其中U是总传热系数。
U值取决于换热器的类型和结构,可通过实验测定或计算得出。
流体性质计算:
确定流体的物性参数,如密度、热导率、比热容等,以便计算传热速率和温度变化。
对于多组分混合物,需要使用混合物物性计算方法。
性能和效率计算:
根据热计算结果,可以计算换热器的性能和效率参数,如效率、热传导系数等。
需要注意的是,换热器的热计算通常需要考虑多种因素,包括传热方式、流体性质、流速、换热器类型和结构等。
根据具体的应用和情况,可能需要使用不同的计算方法和模型。
通常,工程师和热力学专家会根据具体问题的需求来选择合适的计算方法,并使用专业的软件工具来辅助热计算和设计。
换热器热量及面积计算公式
换热器热量及面积计算
一、热量计算
1、一般式
Q=W h(H h,1- H h,2)= W c(H c,2- H c,1)
式中:
Q为换热器的热负荷,kj/h或kw;
W为流体的质量流量,kg/h;
H为单位质量流体的焓,kj/kg;
下标c和h分别表示冷流体和热流体,下标1和2分别表示换热器的进口和出口。
2、无相变化
Q=W h c p,h(T1-T2)=W c c p,c(t2-t1)
式中:
c p为流体平均定压比热容,kj/(kg.℃);
T为热流体的温度,℃;
T为冷流体的温度,℃。
二、面积计算
1、总传热系数K
管壳式换热器中的K值如下表:
注:
1w=1J/s=3.6kj/h=0.86kcal/h
1kcal=4.18kj
2、温差
(1)逆流
热流体温度T:T1→T2
冷流体温度t:t2←t1
温差△t:△t1→△t2
△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)(2)并流
热流体温度T:T1→T2
冷流体温度t:t1→t2
温差△t:△t2→△t1
△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)
3、面积计算
S=Q/(K.△t m)
三、管壳式换热器面积计算
S=3.14ndL
其中,S为传热面积m2、n为管束的管数、d为管径,m;L为管长,m。
四、注意事项
冷凝段:潜热(根据汽化热计算)
冷却段:显热(根据比热容计算)。
换热器热量及面积计算公式
换热器热量及面积计算(一)一、热量计算1、一般式Q=Q c=Q hQ=W h(H h,1- H h,2)= W c(H c,2- H c,1)式中:Q为换热器的热负荷,kj/h或kw;W为流体的质量流量,kg/h;H为单位质量流体的焓,kj/kg;下标c和h分别表示冷流体和热流体,下标1和2分别表示换热器的进口和出口。
2、无相变化Q=W h c p,h(T1-T2)=W c c p,c(t2-t1)式中:c p为流体平均定压比热容,kj/(kg.℃);T为热流体的温度,℃;t为冷流体的温度,℃。
3、有相变化a.冷凝液在饱和温度下离开换热器,Q=W h r=W c c p,c(t2-t1)式中:W h为饱和蒸汽(即热流体)冷凝速率(即质量流量)(kg/s)r为饱和蒸汽的冷凝潜热(J/kg)b.冷凝液的温度低于饱和温度,则热流体释放热量为潜热加显热Q=W h[r+c p,h(T s-T w)]=W c c p,c(t2-t1)式中:c p,h为冷凝液的比热容(J/(kg/℃));T s为饱和液体的温度(℃)二、面积计算1、总传热系数K管壳式换热器中的K值如下表:注:1w=1J/s=3.6kj/h=0.86kcal/h1kcal=4.18kj2、温差(1)逆流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t2←t1温差△t:△t1→△t2△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)(2)并流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t1→t2温差△t:△t2→△t1△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)对数平均温差,两种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。
( 恒温传热时△t=T-t,例如:饱和蒸汽和沸腾液体间的传热。
)对数平均温差因为在冷凝器板换一系列的换热器中温度是变化的为了我们更好的选型计算所以出来一个相对准确的数值,当△T1/△T2>1.7时用公式:△Tm=(△T1-△T2)/㏑(△T1/△T2).如果△T1/△T2≤1.7时,△Tm=(△T1+△T2)/2二种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。
第16讲换热器热工计算
(4)传热系数
K
g wg 1 i g wg 0
1
1
• (5)表面传热系数 • 水在管内或管间沿管壁流动,流态处于紊流时
0.8 w (1630 21t pj 0.041 t2 pj ) 0.2 d
套管式水水换热器
分段式水-水换热器
பைடு நூலகம் 浮头式水水换热器
螺旋板式换热器
• 汽-水换热器 • 水-水换热器
汽-水螺旋板式换热器
水-水螺旋板式换热器
板式换热器
• 用途:板式换热器多用于水-水换热, 两侧压力不宜相差过大,最高水温不宜 超过150℃。 • 组成:板式换热器主要由换热板、密封 圈、盖板和紧固装置组成
• 固定管板式 • 浮头式 • U型管式
固定管板式
• 换热器的两端管板和壳体连为一体、结 构比较简单、紧凑、不宜结垢、容易清 洗;
浮头式
• 两端管板只有一端与壳体固定,另一端 则可相对于壳体滑动,该端称为浮头。
U型管式
• 只有一个管板、管子两端均固定于同一 管板上
常用管壳式水水换热器
• 套管式水水换热器 • 分段式水-水换热器 • 浮头式水水换热器
水水板式换热器
单流程组合
多流程组合
容积式换热器
• 用途:容积式换热器既是换热器又是储 水箱,多用于生活热水用户。 • 组成:容积式换热器主要由罐体和加热 排管两部分组成。 • 种类:换热器有卧式、立式两种
卧式容积式换热器
立式容积式换热器
换热器热工计算的任务
• 在换热量和结构已经给定,换热器出入 口的加热介质和被加热介质的温度为已 知的条件下,确定换热器的必要换热面 积,或根据选用的换热器型式和规格, 根据上述给定条件,校核选用的换热器 换热量是否满足需要。
换热器热量及面积计算公式
换热器热量及面积计算一、热量计算1、一般式Q=Qc=QhQ=Wh〔Hh,1-Hh,2〕=Wc〔Hc,2-Hc,1〕式中:Q为换热器的热负荷,kj/h或kw;W为流体的质量流量,kg/h;H为单位质量流体的焓,kj/kg;下标c和h分别表示冷流体和热流体,下标1和2分别表示换热器的入口和出口。
2、无相变化Q=Whcp,h(T1-T2)=Wccp,c(t2-t1)式中:cp为流体均匀定压比热容,kj/(kg.℃);为热流体的温度,℃;为冷流体的温度,℃。
3、有相变化a.冷凝液在饱和温度下走开换热器,Q=Whr=Wccp,c(t2-t1)式中:Wh为饱和蒸汽〔即热流体〕冷凝速率〔即质量流量〕〔kg/s〕r为饱和蒸汽的冷凝潜热〔J/kg〕b.冷凝液的温度低于饱和温度,那么热流体开释热量为潜热加显热Q=Wh[r+cp,h〔Ts-Tw〕]=Wccp,c(t2-t1)式中:cp,h为冷凝液的比热容〔J/〔kg/℃〕〕;Ts为饱和液体的温度〔℃〕二、面积计算1、总传热系数K管壳式换热器中的K值以下表:冷流体热流体总传热系数K,w/(m2.℃〕水水850-1700水气体17-280水有机溶剂280-850水轻油340-910水重油60-280有机溶剂有机溶剂115-340水水蒸气冷凝1420-4250气体水蒸气冷凝30-300水低沸点烃类冷凝455-1140水沸腾水蒸气冷凝2000-4250轻油沸腾水蒸气冷凝455-1020注:1w=1J/s=kj/h=kcal/h1kcal=kj2、温差〔1〕逆流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t2←t1温差△t:△t1→△t2tm=〔△t2-△t1〕/㏑〔△t2/△t1〕〔2〕并流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t1→t2温差△t:△t2→△t1tm=〔△t2-△t1〕/㏑〔△t2/△t1〕对数均匀温差,两种流体在热互换器中传热过程温差的积分的均匀值。
(恒温传热时△t=T-t,比如:饱和蒸汽和沸腾液体间的传热。
换热器工艺计算
换热器工艺计算1. 热负荷计算热负荷是换热器设计的重要参数,它决定了换热器的尺寸和性能。
热负荷可以通过以下公式计算:Q = m × c ×Δt其中,Q为热负荷,m为流体质量流量,c为流体比热容,Δt为进出口温度差。
2. 流体流量与流速流体流量是换热器设计的重要参数,它决定了换热器的处理能力。
流速是流体流动的速率,它会影响换热器的传热性能和压降。
流速的计算公式如下:v = Q / (A × t)其中,v为流速,Q为流体流量,A为流通面积,t为时间。
3. 传热面积传热面积是换热器实现热交换的媒介,其计算公式如下:A = Q / (K ×Δt)其中,A为传热面积,Q为热负荷,K为传热系数,Δt为进出口温度差。
4. 传热系数传热系数是描述换热器传热性能的重要参数,其计算公式如下:K = (q × A) / (L ×Δt)其中,K为传热系数,q为热流量,A为传热面积,L为传热长度,Δt为温度差。
5. 温度差温度差是换热器实现热交换的推动力,其计算公式如下:Δt = t1 - t2其中,Δt为温度差,t1为进口温度,t2为出口温度。
6. 压力损失压力损失是流体在流动过程中克服阻力所损失的压力,其计算公式如下:ΔP = f × (v^2) / 2 × g × d其中,ΔP为压力损失,f为阻力系数,v为流速,g为重力加速度,d为管道直径。
7. 材质选择换热器的材质选择应根据具体的应用场景和工况条件来确定。
常见的材质有不锈钢、铜、钛等。
在选择材质时,应考虑其耐腐蚀性、导热性能、成本等因素。
8. 结构设计换热器的结构设计应根据其工艺要求和工况条件来确定。
常见的换热器类型有管壳式、板式、翅片式等。
在结构设计时,应考虑其传热效率、流体阻力、稳定性等因素。
同时,还应考虑其制造工艺和维修保养的便利性。
换热器热量及面积计算公式
换热器热量及面积计算
一、热量计算
1、一般式
Q=W h(H h,1- H h,2)= W c(H c,2- H c,1)
式中:
Q为换热器的热负荷,kj/h或kw;
W为流体的质量流量,kg/h;
H为单位质量流体的焓,kj/kg;
下标c和h分别表示冷流体和热流体,下标1和2分别表示换热器的进口和出口。
2、无相变化
Q=W h c p,h(T1-T2)=W c c p,c(t2-t1)
式中:
c p为流体平均定压比热容,kj/(kg.℃);
T为热流体的温度,℃;
T为冷流体的温度,℃。
二、面积计算
1、总传热系数K
管壳式换热器中的K值如下表:
注:
1w=1J/s=3.6kj/h=0.86kcal/h
1kcal=4.18kj
2、温差
(1)逆流
热流体温度T:T1→T2(放热?)
冷流体温度t:t2←t1(吸热?)温差△t:△t1→△t2
△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)(2)并流
热流体温度T:T1→T2
冷流体温度t:t1→t2
温差△t:△t2→△t1
△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)
3、面积计算
S=Q/(K.△t m)
三、管壳式换热器面积计算
S=3.14ndL
其中,S为传热面积m2、n为管束的管数、d为管径,m;L为管长,m。
四、注意事项
冷凝段:潜热(根据汽化热计算)
冷却段:显热(根据比热容计算)。
换热器热量及面积计算公式
换热器热量及面积计算一、热量计算1、一般式Q=Q c=Q hQ=W h(H h,1- H h,2)= W c(H c,2- H c,1)式中:Q为换热器的热负荷,kj/h或kw;W为流体的质量流量,kg/h;H为单位质量流体的焓,kj/kg;下标c和h分别表示冷流体和热流体,下标1和2分别表示换热器的进口和出口。
2、无相变化Q=W h c p,h(T1-T2)=W c c p,c(t2-t1)式中:c p为流体平均定压比热容,kj/(kg.℃);T为热流体的温度,℃;t为冷流体的温度,℃。
3、有相变化a.冷凝液在饱和温度下离开换热器,Q=W h r = W c c p,c(t2-t1)式中:W h为饱和蒸汽(即热流体)冷凝速率(即质量流量)(kg/s)r为饱和蒸汽的冷凝潜热(J/kg)b.冷凝液的温度低于饱和温度,则热流体释放热量为潜热加显热Q=W h[r+c p,h(T s-T w)] = W c c p,c(t2-t1)式中:c p,h为冷凝液的比热容(J/(kg/℃));T s为饱和液体的温度(℃)二、面积计算1、总传热系数K管壳式换热器中的K值如下表:注:1 w = 1 J/s = kj/h = kcal/h1 kcal = kj2、温差(1)逆流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t2←t1温差△t:△t1→△t2△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)(2)并流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t1→t2温差△t:△t2→△t1△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)对数平均温差,两种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。
( 恒温传热时△t=T-t,例如:饱和蒸汽和沸腾液体间的传热。
) 对数平均温差因为在冷凝器板换一系列的换热器中温度是变化的为了我们更好的选型计算所以出来一个相对准确的数值,当△T1/△T2>时用公式:△Tm=(△T1-△T2)/㏑(△T1/△T2).如果△T1/△T2≤时,△Tm=(△T1+△T2)/2二种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。
《换热器热工计算》课件
热工计算软件
本节将介绍常见的换热器热工计算软件,包括简介、使用方法以及注意事项。熟练掌握热工计算软件可 提高工程效率和准确性。
结束语
在本节中,我们将探讨热工计算的发展趋势和未来的应用前景。热工计算在工程领域持续发展,为实现 更高效、可持续的能源利用提供了重要支持。
换热器热工计算
本PPT课件将介绍换热器热工计算的概念、基础知识、案例分析,以及热工 计算原理、软件应用等内容。
热工计算概述
换热器热工计算是指通过计算各种换热器的热力学参数和传热特性,以确定换热器设计和运行参数的过 程。基础包括温度、压力、热量等基本概念的介绍,以及热力学的第一、 二定律。我们还将探讨热工计算中常用的公式及其推导。
热工计算案例分析
通过具体的换热器设计案例,我们将讲解换热器设计的要点,并进行热工计算的实例演示。同时,我们 还会讨论热工计算中常见问题及解决方法。
换热器热工计算原理
在本节中,我们将深入探讨热传导及传热系数、管束及换热面积、单元传热阻力等换热器热工计算的重 要原理。我们还将介绍换热器热工计算的应用。
换热器热量及面积计算公式资料讲解
换热器热量及面积计算一、热量计算1、一般式Q=Q c=Q hQ=W h(H h,1- H h,2)= W c(H c,2- H c,1)式中:Q为换热器的热负荷,kj/h或kw;W为流体的质量流量,kg/h;H为单位质量流体的焓,kj/kg;下标c和h分别表示冷流体和热流体,下标1和2分别表示换热器的进口和出口。
2、无相变化Q=W h c p,h(T1-T2)=W c c p,c(t2-t1)式中:c p为流体平均定压比热容,kj/(kg.℃);T为热流体的温度,℃;t为冷流体的温度,℃。
3、有相变化a.冷凝液在饱和温度下离开换热器,Q=W h r = W c c p,c(t2-t1)式中:W h为饱和蒸汽(即热流体)冷凝速率(即质量流量)(kg/s)r为饱和蒸汽的冷凝潜热(J/kg)b.冷凝液的温度低于饱和温度,则热流体释放热量为潜热加显热Q=W h[r+c p,h(T s-T w)] = W c c p,c(t2-t1)式中:c p,h为冷凝液的比热容(J/(kg/℃));T s为饱和液体的温度(℃)二、面积计算1、总传热系数K管壳式换热器中的K值如下表:注:1 w = 1 J/s = 3.6 kj/h = 0.86 kcal/h1 kcal = 4.18 kj2、温差(1)逆流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t2←t1温差△t:△t1→△t2△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)(2)并流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t1→t2温差△t:△t2→△t1△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)对数平均温差,两种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。
( 恒温传热时△t=T-t,例如:饱和蒸汽和沸腾液体间的传热。
) 对数平均温差因为在冷凝器板换一系列的换热器中温度是变化的为了我们更好的选型计算所以出来一个相对准确的数值,当△T1/△T2>1.7时用公式:△Tm=(△T1-△T2)/㏑(△T1/△T2).如果△T1/△T2≤1.7时,△Tm=(△T1+△T2)/2二种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。
换热器热量及面积计算公式
换热器热量及面积计算一、热量计算1、一般式Q=Q c=Q hQ=W h(H h,1- H h,2)= W c(H c,2- H c,1)式中:Q为换热器的热负荷,kj/h或kw;W为流体的质量流量,kg/h;H为单位质量流体的焓,kj/kg;下标c和h分别表示冷流体和热流体,下标1和2分别表示换热器的进口和出口。
2、无相变化Q=W h c p,h(T1-T2)=W c c p,c(t2-t1)式中:c p为流体平均定压比热容,kj/(kg.℃);T为热流体的温度,℃;t为冷流体的温度,℃。
3、有相变化a.冷凝液在饱和温度下离开换热器,Q=W h r = W c c p,c(t2-t1)式中:W h为饱和蒸汽(即热流体)冷凝速率(即质量流量)(kg/s)r为饱和蒸汽的冷凝潜热(J/kg)b.冷凝液的温度低于饱和温度,则热流体释放热量为潜热加显热Q=W h[r+c p,h(T s-T w)] = W c c p,c(t2-t1)式中:c p,h为冷凝液的比热容(J/(kg/℃));T s为饱和液体的温度(℃)二、面积计算1、总传热系数K管壳式换热器中的K值如下表:注:1 w = 1 J/s = 3.6 kj/h = 0.86 kcal/h1 kcal = 4.18 kj2、温差(1)逆流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t2←t1温差△t:△t1→△t2△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)(2)并流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t1→t2温差△t:△t2→△t1△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)对数平均温差,两种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。
( 恒温传热时△t=T-t,例如:饱和蒸汽和沸腾液体间的传热。
)对数平均温差因为在冷凝器板换一系列的换热器中温度是变化的为了我们更好的选型计算所以出来一个相对准确的数值,当△T1/△T2>1.7时用公式:△Tm=(△T1-△T2)/㏑(△T1/△T2).如果△T1/△T2≤1.7时,△Tm=(△T1+△T2)/2二种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。
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水加热器
• • • • • • 管壳式换热器 螺旋板式换热器 板式换热器 容积式换热器 单元组合式换热器 半即热式换热器。
管壳式换热器
• 组成: • 主要由壳体、换热管束、管板、前端管 箱(又称顶盖或封头)和后端结构等部 件组成。 • 分类: • 汽-水换热器、水-水换热器 •
常用管壳式汽水换热器
2 5028 55.3t m 0.163t m md w (tb tbm )0.25
例题
• 某小区供暖热负荷为4.35Mw,外网蒸汽 为饱和蒸汽,表压力为0.6Mpa,小区热 力站内设置壳管式汽-水换热器和水- 水换热器,供暖用户的循环回水首先进 入壳管式水-水换热器,被凝结水加热, 然后进入壳管式汽-水换热器,被外网 蒸汽加热。流程见图。用户要求的设计 供回水温度为95/70℃。选择汽-水换热 器和水-水换热器。
Q' G1 c 1 2
• (3)传热面积
Q F K t p
• (4)传热温差 In t min
• 汽-水换热器的传热温差
t1 t 2 t p tn t2 In t n t1
• 水-水换热器的传热温差
管壳式换热器热工计算
• 1、基本公式: • (1)传热量 • 被加热水的吸热量为
Q G2 ct1 t 2
若考虑换热器散入周围环境的热损失, 实际供给换热器的热量应为
Q
'
Q
• (2)流体的流量 • 当加热介质为蒸汽时,蒸汽流量为
Q' D i1 i n
• 当加热介质为热水时,热水流量为
• 固定管板式 • 浮头式 • U型管式
固定管板式
• 换热器的两端管板和壳体连为一体、结 构比较简单、紧凑、不宜结垢、容易清 洗;
浮头式
• 两端管板只有一端与壳体固定,另一端 则可相对于壳体滑动,该端称为浮头。
U型管式
• 只有一个管板、管子两端均固定于同一 管板上
常用管壳式水水换热器
• 套管式水水换热器 • 分段式水-水换热器 • 浮头式水水换热器
• 水横穿过管束流动,流态处于紊流时
w0.64 (1164 17.5t pj 0.0466 t 2 ) 0.36 pj d
• 蒸汽在竖壁或竖管蒸汽上的膜状凝结
2 6621 88 .8t m 0.247 t m H (tb tbm )0.25
• 蒸汽在水平管束上的膜状凝结
套管式水水换热器
分段式水-水换热器
浮头式水水换热器
螺旋板式换热器
• 汽-水换热器 • 水-水换热器
汽-水螺旋板式换热器
水-水螺旋板式换热器
板式换热器
• 用途:板式换热器多用于水-水换热, 两侧压力不宜相差过大,最高水温不宜 超过150℃。 • 组成:板式换热器主要由换热板、密封 圈、盖板和紧固装置组成
答案
t p ( 2 t 2 ) ( 1 t1 ) ( t ) In 2 2 ( 1 t1 )
(4)传热系数
K
1
g wg 1 i g wg 0
1
• (5)表面传热系数 • 水在管内或管间沿管壁流动,流态处于紊流时
w0.8 (1630 21t pj 0.041t 2 ) 0.2 pj d
水水板式换热器
单流程组合
多流程组合
容积式换热器
• 用途:容积式换热器既是换热器又是储 水箱,多用于生活热水用户。 • 组成:容积式换热器主要由罐体和加热 排管两部分组成。 • 种类:换热器有卧式、立式两种
卧式容积式换热器
立式容积式换热器
换热器热工计算的任务
• 在换热量和结构已经给定,换热器出入 口的加热介质和被加热介质的温度为已 知的条件下,确定换热器的必要换热面 积,或根据选用的换热器型式和规格, 根据上述给定条件,校核选用的换热器 换热量是否满足需要。