温度差损失与总传热系数
蒸汽管道温度损失计算及分析
bw k p g f CG t t k l t •-=∆)(热水供热管道的温降1。
计算基本公式 1.1温损计算公式为：式中： gk -管道单位长度传热系数C m w ο⋅/pt -管内热媒的平均温度C ︒kt -环境温度C ︒G -热媒质量流量s Kg /C —热水质量比热容C Kg J ︒⋅/l ——管道长度m 由于计算结果为每米温降,所以L 取1m1。
2.管道传热系数为∑=+++=ni w w i i i n n g d a d d d a k 111ln 2111ππλπ式中:na ，wa —分别为管道内外表面的换了系数C m w ο⋅2/nd ，wd -分别为管道（含保温层）内外径mi λ—管道各层材料的导热系数C m w ο⋅/（金属的导热系数很高,自身热阻很小,可以忽略不计）.i d—管道各层材料到管道中心的距离m2.1内表面换热系数的计算根据H 。
Hansen 的研究结果,管内受迫流动的努谢尔特数可由下式计算:42.075.0Pr )180(Re 037.0-≈=λnn n d a NPr 为普朗特常数查表可得,本文主要针对供水网温度和回水网温度进行查找得：90摄氏度时Pr=1。
95；在75摄氏度时Pr=2。
38;2。
2外表面换热系数的计算由于采用为直埋方式,管道对土壤的换热系数有：]1)2(2ln[22-+=wt wtwtw d h d h d a λ式中： t λ—管道埋设处的导热系数。
th —管道中心到地面的距离。
3。
假设条件：A 。
管道材料为碳钢(%5.1≈w ）B 。
查表得：碳钢在75和90摄氏度时的导热系数λ都趋近于36.7C m w ο⋅/C.土壤的导热系数t λ=0。
6C m w ο⋅/D 。
由于本文涉及到的最大管径为0。
6m ，所以取th =1.8mE 。
保温材料为：聚氨酯，取λ=0.03C m w ο⋅/ F 。
保温层外包皮材料是：PVC ，取λ=0。
042C m w ο⋅/ G 。
环境工程原理-环境工程原理课后思考题解答3传热
第三章 传 热1、传热基本方式有几种，各有什么特点？答：根据传质机理的不同，可将热量传递方式分为三种。
(1) 热传导热量从物体内温度较高的部分传递到温度较低的部分，或传递到与之接触的另一物体的过程称为热传导，又称导热。
特点：没有物质的宏观位移(2) 对流传热流体内部质点发生相对位移的热量传递过程。
自然对流:流体中各处的温度不同引起的密度差别，导致轻者上浮，重者下沉，流体质点产生相对位移强制对流：因泵或搅拌等外力所致的质点强制运动(3) 热辐射物体因热的原因发出辐射能的过程称为热辐射。
热辐射不仅有能量的传递，而且还有能量形式的转移，不需要任何物质作媒介。
2、圆筒壁与平壁导热速率计算式有什么区别？答： 平壁热传导的导热速率公式：圆筒壁的导热速率公式：3、简述对流传热机理。
答：对流传热是指流动流体与固体壁面的热量传递过程，故对流传热与流体的流动状况密切相关。
对流传热包括强制对流（层流和湍流）、自然对流、蒸汽冷凝和液体沸腾等形式的传热过程。
它们的机理各不相同。
对强制湍流的情况分析如下。
当湍流的流体流经固体壁面时，将形成湍流边界层，边界层由邻近壁面处的层流内层、离开S b t t Rt Q λ21-=∆==热阻推动力12211221ln 1)(2ln )(2r r t t L r r t t L Q λπλπ-⋅=-⋅⋅=壁面一定距离处的缓冲层和湍流核心三部分组成。
假定壁面温度高于流体温度，热流便由壁面流向流体中。
在层流内层中，由于在传热方向上并不发生流体质点的移动和混合，因此其传热方式是热传导。
因流体的导热系数较小，虽然该层很薄，但热阻很大，故通过该层的温度差较大。
在缓冲层内，热对流和热传导均起作用，该层内温度发生缓慢的变化。
在湍流主体中，由于流体质点在传热方向上移动和混合，传热主要是热对流方式。
在湍流主体中温度较为均匀，热阻很小。
4、牛顿冷却定律形式，使用中应注意的问题。
答：为工程计算的需要，采用平均对流传热系数来表达整个换热器的对流传热速率， 牛顿冷却定律是一种推论，假设Q ∝∆t 。
传热系数及平均温差
用Newton冷却定律描述：
热流体 α2
■
〓
化工原理-传热原理/21.传热系数与平均温差
4
T Tw dQ 1dA1 (T Tw ) 1/( 1dA1 ) T Tw dQ 2 dA2 (t w t ) 1/( 2 dA2 )
dQ q 1(T Tw ) dA1 dQ q 2 (t w t ) dA2
当管壁较薄时，上式可写为：
1 1 b 1 K 1 2
PCE/ETP-BJTBU/ZYW ■ 〓
化工原理-传热原理/21.传热系数与平均温差
7
如管壁热阻较对流热阻很小时，则有：
1 1 1 K 1 2
⑴ 由式1/K=1/α1+b/λ+1/α2知，K由各环节热阻加和 而成，因此原则上减少任一环节热阻，均可提高K值， 增大传热速率。 ⑵ 如各环节热阻有不同数量级时，1/K值由其中最大热 阻决定，如套管换热器中，b/λ通常很小，可以略之，
力的区别）
对间壁换热器两侧流体，忽略散热损失，有：
热流体放热=冷流体吸热
Q1’=-Q2’
PCE/ETP-BJTBU/ZYW ■ 〓
化工原理-传热原理/21.传热系数与平均温差
3
用上面两式可以：① 计算热负荷Q’；② 计算冷却介质 或加热介质用量。 B. 传热速率与总传热系数
a. Newton冷却定律与传热速率的微分式
以套管换热器为例，取一
微元管壁，如图所示，…...
两侧对流给热部分，可以
T
α1 dA
Tw
冷流体 dQ tw
t
T Tw dQ 1dA1 (T Tw ) 1/( 1dA1 ) tw t dQ 2 dA2 (t w t ) 1/( 2 dA2 )
导热系数和传热系数
导热系数和传热系数导热和传热是热学中非常重要的概念。
导热系数和传热系数是用来描述物质传导热量的性质和特性的两个参数。
本文将详细介绍导热系数和传热系数的定义、计算方法以及在工业和生活中的应用。
一、导热系数的定义和计算方法导热系数是指单位时间内通过单位横截面积上的温度梯度时传导热量的能力，通常用λ表示。
导热系数的单位是热传导导热系数、热距离系数或热传递系数。
导热系数与物质的导热性能有关，常用于描述材料的热传导性能。
导热系数的计算可以使用弗洛依德-迪兹定律。
根据该定律，单位面积上的传热速率Q与温度梯度ΔT之间的关系可以表示为：Q = -λ * ΔT其中，Q表示传热速率，λ表示导热系数，ΔT表示温度梯度。
根据上述公式，我们可以通过测量单位面积上的温度梯度和单位时间内传热量来计算导热系数。
实际测量中，通常采用热流法或热阻法来进行。
二、传热系数的定义和计算方法传热系数是指单位面积上的传热速率与温度差之间的比例，通常用h表示。
传热系数是一个综合性的参数，综合了传导、对流和辐射等多种传热方式的影响。
传热系数可以用于描述物体与周围环境进行热量交换的能力。
传热系数的计算可以使用牛顿冷却定律。
根据该定律，单位面积上的传热速率Q与温度差ΔT之间的关系可以表示为：Q = h * ΔT其中，Q表示传热速率，h表示传热系数，ΔT表示温度差。
传热系数的计算通常需要进行实验测量，因为它受到多种因素的影响，如流体性质、流动速度、壁面条件等。
实验中常用热对流乘积法或热平衡法来测定传热系数。
三、导热系数和传热系数的应用导热系数和传热系数在许多领域中都具有广泛的应用。
以下是一些典型的应用领域：1. 建筑工程：在建筑工程中，导热系数和传热系数被用于评估建筑材料的隔热性能。
通过选择导热系数较低的材料，可以减少建筑物的热能损失，提高能源利用效率。
2. 热工学：热工学是工程热力学的一个重要分支，导热系数和传热系数是研究传热现象的基本参数之一。
在热工学中，通过计算导热系数和传热系数，可以预测和优化热设备的热效率。
食品工程原理 第五章 习题解答
第五章习题解答1. 什么样的溶液适合进行蒸发？答：在蒸发操作中被蒸发的溶液可以是水溶液，也可以是其他溶剂的溶液。
只要是在蒸发过程中溶质不发生汽化的溶液都可以。
2. 什么叫蒸发？为什么蒸发通常在沸点下进行？答：使含有不挥发溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸汽，从而使溶液中溶质浓度提高的单元操作称为蒸发。
在蒸发操作过程中物料通常处于相变状态，故蒸发通常在沸点下进行。
3. 什么叫真空蒸发？有何特点？答：真空蒸发又称减压蒸发，是在低于大气压力下进行蒸发操作的蒸发处理方法。
将二次蒸汽经过冷凝器后排出，这时蒸发器内的二次蒸汽即可形成负压。
操作时为密闭设备，生产效率高，操作条件好。
真空蒸发的特点在于：①操作压力降低使溶液的沸点下降，有利于处理热敏性物料，且可利用低压强的蒸汽或废蒸汽作为热源；②对相同压强的加热蒸汽而言，溶液的沸点随所处的压强减小而降低，可以提高传热总温度差；但与此同时，溶液的浓度加大，使总传热系数下降；③真空蒸发系统要求有造成减压的装置，使系统的投资费和操作费提高。
4. 与传热过程相比，蒸发过程有哪些特点？答：①传热性质为壁面两侧流体均有相变的恒温传热过程。
②有些溶液在蒸发过程中有晶体析出、易结垢或产生泡沫、高温下易分解或聚合；溶液的浓度在蒸发过程中逐渐增大、腐蚀性逐渐增强。
二次蒸汽易挟带泡沫。
③在相同的操作压强下，溶液的沸点要比纯溶剂的沸点高，且一般随浓度的增大而升高，从而造成有效传热温差减小。
④减少加热蒸汽的使用量及再利用二次蒸汽的冷凝热、冷凝水的显热是蒸发操作过程中应考虑的节能问题。
5. 单效蒸发中，蒸发水量、生蒸气用量如何计算？答：蒸发器单位时间内从溶液中蒸发出的水分质量，可用热负荷来表示。
也可作物料衡算求得。
在蒸发操作中，加热蒸汽冷凝所放出的热量消耗于将溶液加热至沸点、将水分蒸发成蒸汽及向周围散失的热量。
蒸汽的消耗量可通过热量衡算来确定。
6. 何谓温度差损失？温度差损失有几种？答：溶液的沸点温度t往往高于二次蒸汽的温度T’，将溶液的沸点温度t与二次蒸汽的温度T'之间的差值，称为温度差损失。
化工原理试题库(总).
第5章蒸发一、选择题1.以下蒸发器属于自然循环型蒸发器的是（）蒸发器。
A、强制循环型B、升膜C、浸没燃烧D、外热式2.与加压、常压蒸发器相比，采用真空蒸发可使蒸发器的传热面积（），温度差（），总传热系数（）。
A、增大B、减小C、不变D、不确定3.蒸发操作能持续进行的必要条件是( )。
A、热能的不断供应，冷凝水的及时排除。
B、热能的不断供应，生成蒸气的不断排除。
C、把二次蒸气通入下一效作为热源蒸气。
D、采用多效操作，通常使用2-3效。
4.蒸发操作通常采用( )加热。
A、电加热法B、烟道气加热C、直接水蒸气加热D、间接饱和水蒸气加热5.以下哪一条不是减压蒸发的优点( )。
A、可以利用低压蒸气或废汽作为加热剂B、可用以浓缩不耐高温的溶液C、可减少蒸发器的热损失D、可以自动地使溶液流到下一效，不需泵输送6.多效蒸发流程通常有三种方式，以下哪一种是错误的( )。
A、顺流B、逆流C、错流D、平流7.中央循环管式蒸发器中液体的流动称为( )。
A、自然循环B、强制循环C、自然沸腾D、强制沸腾8.蒸发操作中，二次蒸气的冷凝通常采用( )。
A、间壁式冷凝B、混合式冷凝C、蓄热式冷凝D、自然冷凝9.单效蒸发器计算中D／W 称为单位蒸汽消耗量，如原料液的沸点为393K，下列哪种情况D/W最大? ( )。
A、原料液在293K时加入蒸发器B、原料液在390K时加入蒸发器C、原料液在393K时加入蒸发器D、原料液在395K时加入蒸发器10.蒸发过程温度差损失之一是由于溶质存在，使溶液（）所致。
A、沸点升高B、沸点降低C、蒸汽压升高11.属于单程型的蒸发器是（）。
A、中央循环管式蒸发器B、外热式蒸发器C、降膜蒸发器D、悬筐式蒸发器二、填空题1.蒸发操作所用的设备称为________。
2.蒸发操作中，加热溶液用的蒸汽称为________，蒸发出的蒸汽称为________。
3.按二次蒸汽是否被利用，蒸发分为________和________；按操作压强大小，蒸发分为________、________和________；按蒸发方式不同，蒸发分为________和________。
化工原理-17换热器的传热计算汇总
积分上式得
(NTU)c
t2
t1
dt Tt
S
0
KdS qm,ccpc
基于冷流体的传热单元数
对于热流体，同样可写出
(NTU)h
T1 T2
dT T t
基于热流体的传热单元数
24
二、传热单元数法
传热单元数是温度的量纲为一函数，它反 映传热推动力和传热所要求的温度变化，传热 推动力愈大，所要求的温度变化愈小，则所需 要的传热单元数愈少。
并流：
若对流体的温度有所限制，如冷流体被加热 时不得超过某一温度，或热流体被冷却时不得低 于某一温度，则宜采用并流操作。
12
一、平均温度差法
（2）错流和折流时的平均温度差 单管程，多管程 单壳程，多壳程
13
一、平均温度差法
图5-10 错流和折流示意图 14
一、平均温度差法
先按逆流计算对数平均温度差，然后再乘以
存在逆流和并流的缘故。
t(并 流 ) t(错 、 折 流 ) t(逆 流 )
通常在换热器的设计中规定， t 值不应小
于0.8，否则值太小，经济上不合理。若低于此 值，则应考虑增加壳方程数，将多台换热器串 联使用，使传热过程接近于逆流。
18
二、传热单元数法
1. 传热效率ε 换热器的传热效率ε定义为
KS qm,ccpc
27
二、传热单元数法
若热流体为最小值流体，则
1exp[(NTU)m in(1CR)]
1CR
式中
(NTU)min
KS Cmin
KS qm,hcph
CR
Cmin Cmax
qm,hcph qm,ccpc
28
二、传热单元数法
化工原理.传热过程的计算
管内对流:
dQ2 b dAm (Tw tw )
dQ3 2dA2(tw－t)
对于稳态传热 dQ dQ1 dQ2 dQ3
总推动 力
dQ T Tw Tw tw tw t
T t
1
b
1
1b 1
1dA1 dAm 2dA2 1dA1 dAm 2dA2
总热阻
dQ T t 1
KdA
第五节 传热过程的计算
Q KAtm
Q — 传热速率，W K — 总传热系数，W /(m20C) A — 传热面积，m2 tm — 两流体间的平均温度差，0 C
一、热量衡算
t2 , h2
热流体 qm1, c p1
T1, H1
T2 , H 2
冷流体 qm2, cp2,t1, h1
无热损失：Q qm1H1 H 2 qm2 h2 h1
变形：
dQ dT
qm1 c p1＝常数
dQ dt
qm2c p2＝常数
d (T t) dT dt 常数 dQ dQ dQ
斜率＝dt t1 t2
dQ
Q
由于dQ KtdA
d(t) t1 t2
KtdA
Q
分离变量并积分：
Q KA t1 t2 ln t1 t2
tm
t1 t2 ln t1
t2
讨论：（1）也适用于并流 （2）较大温差记为t1，较小温差记为t2 （3）当t1/t2<2，则可用算术平均值代替
tm (t1 t2 ) / 2
（4）当t1＝t2，tm t1＝t2
结论： (1) 就提高传热推动力而言，逆流优于并流。 当换热器的传热量Q及总传热系数K相同的条 件下，采用逆流操作，所需传热面积最小。
化工原理传热过程的计算
K 700～1800
300～800 200～500 50～300
100～350 50～250 10～60
两流体 气体－气体 蒸气冷凝－气体 液体沸腾－液体 液体沸腾－气体 水蒸气冷凝－水 有机物冷凝－有机物 水蒸气冷凝－水沸腾 水蒸气冷凝－有机物沸腾
K 10～40 20～250 100～800 10～60 1500～4700 40～350 1500～4700 500～1200
Q ─ 热流体放出或冷流体吸收的热量，W； qm1,qm2 ─ 热冷流体的质量流量，kg/s； h1,h2 ─ 冷流体的进出口焓，J/kg； H1,H2 ─ 热流体的进出口焓， J/kg 。
1.无相变，且Cp可视为常数
热量衡算式：
Q qm1c p1 T1 T2 qm2cp2 t2 t1
式中： cp1,cp2 ── 热冷流体的比热容， J/(kg·℃) ； t1,t2 ── 冷流体的进出口温度， ℃ ； T1,T2 ── 热流体的进出口温度， ℃ 。
1 K
1
1
Rd1
b
Rd 2
1
2
当传热壁热阻很小，可忽略，且流体清洁，污
垢热阻液可忽略时，则：
11 1
K 1 2
（7）换热器中总传热系数的经验值
两流体 水－水 有机物－水
有机物粘度μ<0.5mPa·s μ＝0.5~1.0mPa·s μ>1.0mPa·s
有机物－有机物 冷流体粘度μ<1.0mPa·s μ>1.0mPa·s
2.有相变时
2.1 饱和蒸汽冷凝：
Q qm1r qm2c p2 t2 t1
r ─热流体的汽化潜热，kJ/kg；
2.2 冷凝液出口温度T2低于饱和温度TS :
传热系数计算公式
传热系数计算公式传热系数是指单位时间内，单位面积的热量与温度差之间的比值。
它描述了物体传热的快慢程度，是传热过程的重要参数。
根据传热形式的不同，传热系数有不同的计算公式。
当传热方式是传导传热时，我们可以使用傅立叶定律计算传热系数。
傅立叶定律表示，通过单位面积传导的热量与温度梯度之间成正比，可以表示为：q = -kA(dT/dx)其中，q表示单位时间内传导的热量，k表示传导热系数，A表示传热面积，(dT/dx)表示温度梯度。
传导热系数k可以通过实验测量得到，也可以通过材料的性质计算得到。
当传热方式是对流传热时，我们可以使用庙卡定律计算传热系数。
庙卡定律表示，对流传热的热流密度与温度差之间成正比，可以表示为：q=hAΔT其中，q表示单位时间内传导的热量，h表示对流传热系数，A表示传热面积，ΔT表示温度差。
对流传热系数h可以通过实验测量得到，也可以通过流体的性质和流动情况计算得到。
对于辐射传热方式，我们可以使用斯特藩-玻尔兹曼定律计算传热系数。
斯特藩-玻尔兹曼定律表示，辐射传热的热流密度与温度之间成正比，可以表示为：q=εσA(T1^4-T2^4)其中，q表示单位时间内传导的热量，ε表示表面发射率，σ表示斯特藩-玻尔兹曼常数，A表示传热面积，T1和T2分别表示辐射体和接受体的温度。
表面发射率ε可以通过表面的材料性质计算得到。
总的来说，传热系数的计算公式和传热方式有关。
一般情况下，物体传热的方式是由传导、对流和辐射三种方式共同作用，因此传热系数是这三种传热系数的总和：h总=h传导+h对流+h辐射其中h传导、h对流和h辐射分别表示传导、对流和辐射传热系数。
在实际应用中，为了保持传热系数的连续性，可以通过换热系数来表示总的传热能力。
传热系数的计算是热力学和传热学中的重要内容，它影响着热工设备和系统的设计和运行。
通过合理地计算传热系数，可以提高热工设备的传热效率，减少能源损失，提高能源利用率。
因此，准确计算传热系数对于工程实际具有重要意义。
热耗的计算公式
热耗的计算公式热耗是人们在做决策、设计决策规划和资源分配等领域必须考虑和采用的一种数量，指在特定温度下物质传递的热量。
在现代工业生产、环境管理和能源利用方面，热耗被广泛使用，是衡量能源利用效率和计算能源投入成本的重要指标。
热耗的计算公式涉及多个因素，如所需物体的温度、热导率、面积和时间等。
在实际使用中，还需要考虑另外一些因素，如风速和气温，因为它们都会影响物体表面的传热情况。
以下是常见的热耗计算公式。
1. 基本热耗公式Q = kA(ΔT/t)其中，Q表示热耗，k表示材料的热导率，A表示传热面积，ΔT表示初始和终止温度之差，t表示传热时间。
这个公式非常简单，是计算热耗的基本公式之一。
在具体应用中，应根据材料的不同热导率来选取不同的k 值。
2. 辐射热损失公式Q = εσA(ΔT)⁴其中，Q为辐射热损失，ε为物体的发射率，σ为斯特藩-玻尔兹曼常数，A为表面积，ΔT为内部和外部温度差异。
该公式常用于计算工业加热炉、锅炉和其他加热设备的热损失。
3. 热量流Q = hA(ΔT)其中，Q为热耗，h表示热量的传导系数，A表示传热面积，ΔT为温度差。
这个公式常用于计算墙体、建筑绝热材料的导热系数。
4. 瞬态热损失公式Q = (U×A×Δt)+(m×c×ΔT)其中，Q为热耗，U表示瞬态传热系数，A表示传热面积，Δt表示时间间隔，m表示物体的质量，c表示物体的比热容，ΔT表示温度变化。
这个公式常用于计算建筑物的能耗，也可用于计算其他具有涉及瞬时温度变化的物体的热损失。
5. 风冷热损失公式Q = (U×A×(φ×V¹·⁵)×(T-T∞))其中，Q表示热耗，U为传热系数，A表示传热面积，φ表示物体的等效温度系数，V为风速，T为物体表面温度，T∞为大气温度。
这个公式常用于计算基于风冷技术的设备的热损失。
最后，需要强调的是，热耗的计算公式应根据具体情况应用。
板式换热器传热系数的确定
板式换热器传热系数的确定以下五个参数在板式换热器的选型计算中是必须的: , 总传热量(单位:kW)., 一次侧、二次侧的进出口温度, 一次侧、二次侧的允许压力降, 最高工作温度, 最大工作压力如果已知传热介质的流量，比热容以及进出口的温度差，总传热量即可计算得出。
温度T1 = 热侧进口温度T2 = 热侧出口温度t1 = 冷侧进口温度t2= 冷侧出口温度热负荷热流量衡算式反映两流体在换热过程中温度变化的相互关系，在换热器保温良好，无热损失的情况下，对于稳态传热过程，其热流量衡算关系为:(热流体放出的热流量)=(冷流体吸收的热流量)在进行热衡算时，对有、无相变化的传热过程其表达式又有所区别。
(1) 无相变化传热过程式中Q----冷流体吸收或热流体放出的热流量，W;mh,mc-----热、冷流体的质量流量，kg/s;Cph,Cpc------ 热、冷流体的比定压热容，kJ/(kg?K); T1,t1 ------热、冷流体的进口温度，K;T2,t2------ 热、冷流体的出口温度，K。
(2)有相变化传热过程两物流在换热过程中，其中一侧物流发生相变化，如蒸汽冷凝或液体沸腾，其热流量衡算式为:一侧有相变化两侧物流均发生相变化，如一侧冷凝另一侧沸腾的传热过程式中r,r1,r2--------物流相变热，J/kg;D,D1,D2--------相变物流量，kg/s。
对于过冷或过热物流发生相变时的热流量衡算，则应按以上方法分段进行加和计算。
对数平均温差(LMTD)对数平均温差是换热器传热的动力，对数平均温差的大小直接关系到换热器传热难易程度.在某些特殊情况下无法计算对数平均温差,此时用算术平均温差代替对数平均温差，介质在逆流情况和在并流情况下的对数平均温差的计算方式是不同的。
在一些特殊情况下，用算术平均温差代替对数平均温差。
逆流时: 并流时:热长(F)热长和一侧的温度差和对数平均温差相关联。
F = dt/LMTD 以下四个介质的物理性质影响的传热密度、粘度、比热容、导热系数总传热系数总传热系数是用来衡量换热器传热阻力的一个参数。
管道总传热系数计算
1管道总传热系数管道总传热系数是热油管道设计和运行管理中的重要参数。
在热油管道稳态运行方案的工艺计算中，温降和压降的计算至关重要，而管道总传热系数是影响温降计算的关键因素，同时它也通过温降影响压降的计算结果。
1.1 利用管道周围埋设介质热物性计算K 值管道总传热系数K 指油流与周围介质温差为1℃时，单位时间内通过管道单位传热表面所传递的热量，它表示油流至周围介质散热的强弱。
当考虑结蜡层的热阻对管道散热的影响时，根据热量平衡方程可得如下计算表达式：1112ln 111ln22i i ne nwiLL DD D KD DDD aall -+éùæöêúç÷èøêú=+++êúêúêúëûå（1-1）式中：K ——总传热系数，W /(m 2·℃)；e D ——计算直径，m ；（对于保温管路取保温层内外径的平均值，对于无保温埋地管路可取沥青层外径）；n D ——管道内直径，m ；w D ——管道最外层直径，m ；1 ——油流与管内壁放热系数，W/(m 2·℃)；2 ——管外壁与周围介质的放热系数，W/(m 2·℃)； i ——第i 层相应的导热系数，W/(m·℃)；i D ，1i D +——管道第i 层的内外直径，m ，其中1,2,3...in =；L D ——结蜡后的管内径，m 。
为计算总传热系数K ，需分别计算内部放热系数1 、自管壁至管道最外径的导热热阻、管道外壁或最大外围至周围环境的放热系数2 。
（1）内部放热系数1 的确定放热强度决定于原油的物理性质及流动状态，可用1 与放热准数u N 、自然对流准数r G 和流体物理性质准数r P 间的数学关系式来表示[47]。
管道总传热系数计算
1管道总传热系数管道总传热系数是热油管道设计和运行管理中的重要参数。
在热油管道稳态运行方案的工艺计算中，温降和压降的计算至关重要，而管道总传热系数是影响温降计算的关键因素，同时它也通过温降影响压降的计算结果。
1.1 利用管道周围埋设介质热物性计算K 值管道总传热系数K 指油流与周围介质温差为1℃时，单位时间内通过管道单位传热表面所传递的热量，它表示油流至周围介质散热的强弱。
当考虑结蜡层的热阻对管道散热的影响时，根据热量平衡方程可得如下计算表达式：1112ln 111ln 22i i n e n w i L L D D D KD D D D ααλλ-+⎡⎤⎛⎫ ⎪⎢⎥⎝⎭=+++⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦∑ （1-1） 式中：K ——总传热系数，W /(m 2·℃)；e D ——计算直径，m ；（对于保温管路取保温层内外径的平均值，对于无保温埋地管路可取沥青层外径）；n D ——管道内直径，m ；w D ——管道最外层直径，m ；1α——油流与管内壁放热系数，W/(m 2·℃)；2α——管外壁与周围介质的放热系数，W/(m 2·℃)；i λ——第i 层相应的导热系数，W/(m·℃)；i D ，1i D +——管道第i 层的内外直径，m ，其中1,2,3...i n =；L D ——结蜡后的管内径，m 。
为计算总传热系数K ，需分别计算内部放热系数1α、自管壁至管道最外径的导热热阻、管道外壁或最大外围至周围环境的放热系数2α。
（1）内部放热系数1α的确定放热强度决定于原油的物理性质及流动状态，可用1α与放热准数u N 、自然对流准数r G 和流体物理性质准数r P 间的数学关系式来表示[47]。
在层流状态（Re<2000），当500Pr <⋅Gr 时：1 3.65y d Nu αλ== （1-2） 在层流状态（Re<2000），当500Pr >⋅Gr 时： 0.250.330.430.11Pr 0.15Re Pr Pr y y y y y b d Nu Gr αλ⎛⎫==⋅⋅ ⎪⎝⎭ （1-3）在激烈的紊流状态（Re>104），Pr<2500时：0.250.80.441Pr 0.021Re Pr Pr y y y b d λα⎛⎫=⋅⋅ ⎪⎝⎭ （1-4）在过渡区(2000<Re<104)25.043.001)Pr Pr (Pr b ff f d K ⋅λα＝ （1-5）式中：u N ——放热准数，无因次；λρυC =Pr ——流体物理性质准数，无因次； ()υβw f t t g d Gr -=3——自然对流准数，无因次； υπρd q vd v 4Re ==——雷诺数； )(Re 0f f K =——系数；d ——管道内径，m ；g ——重力加速度，g ＝9.81m/s 2；υ——定性温度下的流体运动粘度，m 2/s ；C ——定性温度下的流体比热容，J/(kg·K)； v q ——流体体积流量，m 3/s ；ρ——定性温度下的流体密度，kg/m 3；β——定性温度下的流体体积膨胀系数，可查得，亦可按下式计算：t d d -+-=2042045965634023101β （1-6）f λ——定性温度下的流体导热系数，原油的导热系数f λ约在0.1～0.16W/(m ·K)间，随温度变化的关系可用下式表示：153/)1054.01(137.0f t f t ρλ-⨯-= （1-7）15f ρ——l5℃时的原油密度，kg/m 3；f t ——油(液)的平均温度，℃；b t ——管内壁平均温度，℃；204d ——20℃时原油的相对密度。
蒸汽管道温度损失计算及分析
1.计算基本公式
1.1 温损计算公式
t l
kg (t p tk ) G•C
为：
fbw
式中： kg —管道单位长度传热系数 w / m C
t p —管内热媒的平均温度 C
tk —环境温度 C
G —热媒质量流量 Kg / s
C —热水质量比热容 J / KgC
m l ——管道长度 由于计算结果为每米温降，所以 L 取
（资料素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关 注）
—蒸汽管道工作钢管内径 ②影响因素：蒸汽管道的管径大小及蒸汽温度 ③ 文献数据分析结论：在蒸汽供热运行的温度范围内，蒸汽温
度对对流换热系数的影响相对较小，在计算时 该系数可近似地取平均值。
2.2.2 管道与土壤的换热系数ɑ（直埋敷设）
响）
2t
①计算公式：
De x
ln[
2ht De x
( 2ht )2 1] De x
管径为 300mm 时，保温层厚度为：50mm，保温外包皮厚度为：7mm； 管径为 400mm 时，保温层厚度为：51mm，保温外包皮厚度为：7.8mm； 管径为 500mm 时，保温层厚度为：52mm，保温外包皮厚度为：9mm； 管径为 600mm 时，保温层厚度为：54mm，保温外包皮厚度为：12mm；
1m
1.2.管道传热系数为
1
kg
1
n
1 ln di1
1
andn i1 2 i
di
awd w
式中：
w / m C an ， aw —分别为管道内外表面的换了系数
2
m dn ， dw —分别为管道（含保温层）内外径
w / m C i —管道各层材料的导热系数
热量损失计算公式物理解释
热量损失计算公式物理解释热量损失是指物体在与外界环境接触时，由于温度差异而导致的热量流失。
热量损失的计算对于建筑物的保温设计、工业生产过程中的能量消耗等都具有重要意义。
在物理学中，热量损失可以通过热传导、对流和辐射等方式发生，而热量损失的计算公式可以通过这些热传导方式的物理原理来解释。
热传导是物体内部分子间的热量传递过程，当物体与外界环境温度存在差异时，热传导会导致热量从高温区向低温区传递，从而导致热量损失。
热传导的计算公式可以通过热传导方程来表示，即热传导率乘以温度差异除以物体的厚度。
这个公式的物理意义是描述了热传导过程中热量损失的速率，热传导率越大、温度差异越大、物体厚度越小，热量损失也就越大。
对流是指物体表面与流体（空气或液体）之间的热量传递过程，当流体与物体表面温度存在差异时，对流会导致热量从物体表面向流体传递，从而导致热量损失。
对流的计算公式可以通过牛顿冷却定律来表示，即对流换热系数乘以温度差异。
这个公式的物理意义是描述了对流过程中热量损失的速率，对流换热系数越大、温度差异越大，热量损失也就越大。
辐射是指物体表面向外界环境发射或吸收电磁波的过程，当物体表面温度高于外界环境时，辐射会导致物体向外界环境发射热量，从而导致热量损失。
辐射的计算公式可以通过斯特藩-玻尔兹曼定律来表示，即辐射率乘以温度的四次方。
这个公式的物理意义是描述了辐射过程中热量损失的速率，辐射率越大、温度的四次方越大，热量损失也就越大。
综合以上三种热传导方式，热量损失的总计算公式可以表示为：Q = U A (T1 T2)。
其中，Q表示热量损失，U表示总的传热系数，A表示传热面积，T1表示内部温度，T2表示外部温度。
这个公式的物理意义是描述了物体与外界环境之间热量损失的速率，传热系数、传热面积、温度差异都会影响热量损失的大小。
在建筑保温设计中，热量损失的计算公式可以帮助工程师评估建筑物保温效果，选择合适的保温材料和保温结构。
换热器温差损失系数查表
换热器温差损失系数查表换热器温差损失系数是用来描述换热器在工作过程中由于温度差异而引起的热量损失情况的一个参数。
它是指换热器在换热过程中，由于换热面温度与流体温度之间的差异，导致换热效果下降的程度。
换热器是工业生产中常用的一种热交换设备，广泛应用于电力、化工、冶金等领域。
它通过将热源与冷源之间的热量传递，实现能量的转移与利用。
在换热过程中，温度差异对换热效果有着重要影响。
温度差异越大，热量传递速度越快，换热效果越好；温度差异越小，热量传递速度越慢，换热效果越差。
换热器温差损失系数是一个反映温度差异对换热效果影响程度的参数。
它可以用来评估换热器的换热能力和性能。
换热器温差损失系数越小，换热效果越好；换热器温差损失系数越大，换热效果越差。
因此，换热器温差损失系数的大小对于换热器的设计和选择具有重要意义。
换热器温差损失系数的计算与换热器的结构和工艺参数有关。
换热器的结构参数包括换热面积、传热面积、传热系数等；换热器的工艺参数包括流体的流速、温度等。
根据换热器的结构和工艺参数，可以通过实验或计算的方法得到换热器温差损失系数的数值。
在实际工程中，为了减小换热器温差损失系数，可以采取一些措施。
例如，可以增加换热器的传热面积，提高传热系数；可以调整流体的流速和温度，使其与换热面温度之间的差异减小。
此外，还可以选择合适的换热器类型和结构，以提高换热效果和降低温差损失。
换热器温差损失系数是研究和评估换热器换热效果的重要参数。
它在换热器的设计和选择中起着重要的作用。
通过合理地选择换热器结构和工艺参数，可以减小换热器温差损失系数，提高换热效果，实现能量的高效利用。
热工基础散热损失公式
热工基础散热损失公式
这个公式是基于热传导定律得出的，热传导定律指出热流密度和温度
梯度之间的关系。
具体来说，它可以写成以下形式：
q=-K×A×(ΔT/Δx)
其中，q表示热流密度，单位是瓦特/平方米（W/m²），K是热传导系数，单位是瓦特/米-开尔文（W/m·K），A是传热表面积，单位是平方米（m²），ΔT是温度差，单位是开尔文（K），Δx是传热厚度，单位是米（m）。
这个公式可以解释为：单位时间内流过传热面积单位面积的热量等于
传导系数乘以传热面积乘以温度差除以传热厚度。
一般来说，热流是从高
温区向低温区流动的，所以q是负值。
这个公式的应用非常广泛，可以用于热管的散热计算、散热器的设计、导热板的传热等。
在实际中使用时需要根据具体情况确定传热系数、传热
面积、温度差和传热厚度。
其中，传热系数是材料特性的一个重要参数，
它与材料的导热性能有关，可以通过实验或者计算得到。
在应用这个公式时，还需要注意几个问题。
首先，要保证温度差和传
热厚度应在同一方向上，即温度差应是传热方向上的差值，传热厚度应是
传热方向上的距离。
其次，传热系数通常是一个平均值，因此在具体计算
时可能需要考虑材料的非均匀性。
最后，公式中的单位要保持一致，必要
时需要进行单位转换。
总之，热工基础散热损失公式是一个重要的计算工具，可以帮助我们
估算热量传导过程中的能量损失。
在实际应用中，需要根据具体情况确定
各个参数的数值，以获得准确的结果。
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GLL
m gh pm p 2
tm为液层中部压力pm对应的溶液沸点； tb为液面处压力 P 对应的溶液沸点。 近似计算时，tb与tm可取对应压力下水的沸点。
二次蒸汽的流动阻力所致
此项影响很小，通常取 1 ℃左右。
操作条件下溶液的沸点 t 即可用下式求取
Tc 为冷凝器操作压力下的饱和水蒸气温度
有效平均温差： （Ts-t） 理论温差：Ts Tc 二者的差即为Δ
t Tc
GLL
蒸发器总传Leabharlann 系数K 1 1 Ri Ro i o
1
①管内沸腾给热阻1/αi 主要决定于沸腾液体的流动情况 ② 管内壁侧的垢层热阻Ri 取决于溶液的性质及管内液体的运动 状况； ③管壁热阻δ/λ一般可以忽略； ④管外蒸汽侧的垢层热阻Ro为零； ⑤管外蒸汽冷凝热阻 1/αo 一般很小，但须注意及时排除加热室中 不凝性气体。 作为蒸发器的设计依据， K值主要来自现场实测和生产经验(表5-1) K值约为580~6000W/m2K
f a
T 为操作压力下水的沸点
为操作压力下的溶液沸点升高 a 为常压下的溶液沸点升高
(T 273)2 f 0.0162 r
r
为操作压力下水的汽化热
NaOH水溶液的杜林线 GLL
蒸发室内液层静压头所致
与设备结构有关，有些设备中此项损失可不计。
t m t b
温度差损失与总传热系数
引起传热温差损失的原因：
溶液沸点升高（与同压力下纯溶剂相比） 杜林规则：在相当宽的压强范围内，一定组成的溶液的沸点与 同压强下溶剂的沸点成线性关系
t A kt w b
查图步骤：P→水的沸点→杜林线查 得某一浓度下的溶液沸点。 缺乏实验数据时，按下式估算
t A1 t A 2 k tw1 tw 2