换热器传热量计算
换热器的换热面积计算
换热器热量及面积计算
一、热量计算1、
一般式
Q=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分别表示换热器的进口和出口。
2、无相变化
Q二Whcp,h(T1-T2)=Wccp,c(t2-t1)
式中
cp为流体平均定压比热容,kj/(kg. C );
T为热流体的温度,C;
T为冷流体的温度,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
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 F2
冷流体温度t: t211
温差△: △1—42
△m二(42- 41) /ln(A t2/ 41)
(2)并流
热流体温度T: T1 —T2
冷流体温度t: t1 T2
温差△: △2—/M
△m二(42- 41) /ln(A t2/ 41)
3、面积计算
S=Q/(K. 4tm)
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
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5.3 换热器的传热计算
dS m dS o
dm do
工程上大多以外表面积为基准,故后面讨论中,
除非特别说明,都是基于外表面积的总传热系数。
10
二、总传热系数K
总传热系数 K 表示单位传热面积,冷、热流体 单位传热温差下的传热速率,它反映了传热过程 的强度。 K 是评价换热器性能的一个重要参数,也是对
换热器进行传热计算的依据。 K 的数值取决于流
若传热面为平壁或薄管壁
1 K 1
i
Rsi
b
Rso
1
o
当管壁热阻和污垢热阻均可忽略时
1 1 1 K i o
若
i o
K o
管壁外侧对流传热控制
14
二、总传热系数
若 若
i o
K i
管壁内侧对流传热控制
i ,o
相当
管壁内、外侧对流传热控制
①传热为稳态操作过程;
②两流体的定压比热容均为常量;
③总传热系数为常量;
④忽略热损失。
24
一、平均温度差法
1.恒温传热时的平均温度差
换热器中间壁两侧的流体均存在相变时,两
流体温度可以分别保持不变,这种传热称为恒温 传热。
QT KS t KS (T - t )
热流体 温度 冷流体 温度
25
体的物性、传热过程的操作条件及换热器的类型 等,可通过计算、实验测定或查阅相关手册得到。
11
二、总传热系数
1.总传热系数的计算 设计中应考虑污垢热阻的影响
do 1 do bdo 1 Rsi Rso K 0 i di di d m o
总传热系数计算式
管壁外表 面污垢热 阻
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。
换热器计算公式范文
换热器计算公式范文换热器计算公式指的是用于计算换热器传热性能的各种参数和关系的数学方程。
换热器是工程领域常用的一种设备,用于将热量从一个介质传递到另一个介质。
换热器的性能与换热器的设计参数密切相关,因此计算公式对于换热器的设计和运行至关重要。
以下是一些常用的换热器计算公式:1.整体换热系数(U值)的计算公式:U=1/[(1/h₁)+δi+(1/h₂)]其中,U为整体换热系数,h₁为热源侧传热系数,h₂为冷凝侧传热系数,δi为传热面各种传热介质之间的传热阻力。
2.热量传递率(Q)的计算公式:Q = U × A × δTlm其中,Q为换热器的热量传递率,U为整体换热系数,A为传热面积,δTlm为对数平均温差。
3. 对数平均温差(δTlm)的计算公式:δTlm = [(δT₁ - δT₂) / ln(δT₁ / δT₂)]其中,δT₁为热源侧入口温度与冷凝侧出口温度的温差,δT₂为热源侧出口温度与冷凝侧入口温度的温差。
4.传热面积(A)的计算公式:A = Q / (U × δTlm)其中,A为传热面积,Q为热量传递率,U为整体换热系数,δTlm为对数平均温差。
5.热源侧传热系数(h₁)的计算公式:h₁=(k₁×ΔT₁)/δ₁其中,h₁为热源侧传热系数,k₁为热源侧传热介质的导热系数,ΔT₁为热源侧的温差,δ₁为热源侧的传热厚度。
6.冷凝侧传热系数(h₂)的计算公式:h₂=(k₂×ΔT₂)/δ₂其中,h₂为冷凝侧传热系数,k₂为冷凝侧传热介质的导热系数,ΔT₂为冷凝侧的温差,δ₂为冷凝侧的传热厚度。
7.温差比(R)的计算公式:R=δT₁/δT₂其中,R为温差比,δT₁为热源侧入口温度与冷凝侧出口温度的温差,δT₂为热源侧出口温度与冷凝侧入口温度的温差。
这些计算公式是根据传热原理和换热器的物理特性推导而来,通过这些公式可以计算出换热器的各种参数和性能,从而进行换热器的设计、选型和优化。
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。
换热器换热量计算公式
换热器换热量计算公式换热器是一种用于将热量从一种介质传递到另一种介质的装置。
根据换热器的类型和工作原理的不同,换热量的计算公式也会有所不同。
下面将介绍几种常见的换热器及其换热量计算公式。
1.单相流体传热换热器单相流体传热换热器是将一个单相流体中的热量传递到另一个单相流体中的换热器。
换热量的计算公式基于热平衡原理,即热量在两个流体之间的传递是相等的。
Q=m·c·(T2-T1)其中,Q为换热量,单位为焦耳/秒(J/s)或瓦特(W);m为流经换热器的质量流率,单位为千克/秒(kg/s);c为流体的比热容,单位为焦耳/千克·摄氏度(J/(kg·°C));T1和T2分别为流体的入口温度和出口温度,单位为摄氏度(°C)。
在实际应用中,为了计算方便,可以将换热率(U)引入公式。
换热率是描述换热器传热性能的参数,通常通过实验或理论计算确定。
Q=U·A·(T2-T1)其中,U为换热率,单位为焦耳/秒·平方米·摄氏度(J/(s·m^2·°C))或瓦特/平方米·摄氏度(W/(m^2·°C));A为换热面积,单位为平方米(m^2)。
2.蒸发冷凝换热器蒸发冷凝换热器用于将一种流体从液态转化为气态或从气态转化为液态的过程中传递热量。
换热量的计算公式基于摩尔焓的变化。
Q=G·(h2-h1)其中,Q为换热量,单位为焦耳/秒(J/s)或瓦特(W);G为质量流率,单位为摩尔/秒(mol/s);h1和h2分别为流体的入口摩尔焓和出口摩尔焓,单位为焦耳/摩尔(J/mol)。
在实际应用中,为了计算方便,可以将换热系数(U)引入公式,并结合换热面积(A)进行计算。
Q=U·A·(h2-h1)其中,U为换热系数,单位为焦耳/秒·平方米·摄氏度(J/(s·m^2·°C))或瓦特/平方米·摄氏度(W/(m^2·°C))。
热交换器传热计算的基本方法
i1 i2
C1 C2
分别为热流体与冷流体的焓,J/Kg 分别为两种流体的定压质量比热,J/(Kg·℃)
Q M1c1 t1 t1t1 M1c1 t1 t2t1 M1c1t1 W1t1
Q
Q
M 2c2
M
t2
1
t
t21
C1dt1 M 2 C2dt2
M 2c2t2t2 W2t2
热交换器传热计算的基本方法
热交换器热计算的基本原理
1.1 热计算基本方程 1.2平均温差法 1.3 效率—传热单元数法(传热有效度) 1.4热交换器热计算方法的比较 1.5流体流动方式的选择
1.1 热计算基本方程式
进口温度t1
热流体1
流量 M1 比热容 c1
冷流体2
热交换器的换热面积F
进口温度 t 2 流量 M 2
(2)传热系数是常数;
t1
(3)换热器无散热损失;
(4)换热面沿流动方向的导热量可
以忽略不计。
要想计算沿整个换热面的平均温差,
t2
首先需要知道当地温差随换热面积的
变化,然后再沿整个换热面积进行平均。
t1 dt1 t1 t2 dt2 t2
在假设的基础上,并已知冷热流体的 进出口温度,现在来看图中微元换热 面dA一段的传热。温差为:
讨论:
1 考虑热损失的情况下:Q1 Q2 QL 或 Q1L Q2
L 以放热热量为准的对外热损失系数,通常为0.97-0.98
2
由式③可以知道 W1 W2
t 2 t1
冷流体的加热度 热流体的冷却度
可见 :两种流体在热交换器内的温度变化与他们的热容量成反比
3 由 W1t1= W2t2 =Q,还可以知道,在热交换器内,热容量
换热器的传热计算
换热器的传热计算换热器的传热计算包括两类:一类是设计型计算,即根据工艺提出的条件,确定换热面积;另一类是校核型计算,即对换热面积的换热器,核算其传热量、流体的流量或温度。
这两种计算均以热量衡算和总传热速率方程为根底。
换热器热负荷Q 值一般由工艺包提供,也可以由所需工艺要求求得。
Q=W c p Δt ,假设流体有相变,Q=c p r 。
热负荷确定后,可由总传热速率方程〔Q=K S Δt 〕求得换热面积,最后根据"化工设备标准系列"确定换热器的选型。
其中总传热系数K=0011h Rs kd bd d d Rs d h d o m i i i i ++++ 〔1〕在实际计算中,总传热系数通常采用推荐值,这些推荐值是从实践中积累或通过实验测定获得的,可以从有关手册中查得。
在选用这些推荐值时,应注意以下几点:1. 设计中管程和壳程的流体应与所选的管程和壳程的流体相一致。
2. 设计中流体的性质〔粘度等〕和状态〔流速等〕应与所选的流体性质和状态相一致。
3. 设计中换热器的类型应与所选的换热器的类型相一致。
4. 总传热系数的推荐值一般围很大,设计时可根据实际情况选取中间的*一数值。
假设需降低设备费可选取较大的K 值;假设需降低操作费用可取较小的K 值。
5. 为保证较好的换热效果,设计中一般流体采用逆流换热,假设采用错流或折流换热时,可通过安德伍德〔Underwood〕和鲍曼〔Bowman〕图算法对Δt进展修正。
虽然这些推荐值给设计带来了很大便利,但是*些情况下,所选K值与实际值出入很大,为防止盲目烦琐的试差计算,可根据式〔1〕对K值估算。
式〔1〕可分为三局部,对流传热热阻、污垢热阻和管壁导热热阻,其中污垢热阻和管壁导热热阻可查相关手册求得。
由此,K值估算最关键的局部就是对流传热系数h的估算。
影响对流传热系数的因素主要有:1.流体的种类和相变化的情况液体、气体和蒸气的对流传热系数都不一样。
牛顿型和非牛顿型流体的也有区别,这里只讨论牛顿型对流传热系数。
换热器热量及面积计算公式
换热器热量及面积计算公式换热器是工业生产中常用的设备之一,用于将热量从一个介质传递到另一个介质。
其核心功能是通过增大热交换面积,使热量能够更加有效地传递。
在换热器的设计中,热量及面积的计算是至关重要的。
换热器的热量计算是根据热传导的基本原理来进行的。
热传导是指热量从高温区域传递到低温区域的过程。
热传导的速率与温度差、介质的导热系数和热传导距离有关。
换热器的热量传递公式可以表示为:Q=U×A×ΔT其中,Q表示热量传递量,U表示换热系数,A表示换热面积,ΔT表示温度差。
换热系数U是一个关键的参数,它表示单位面积上,单位时间内热量的传递量。
换热系数的大小受多种因素影响,包括换热器的结构、介质的性质和流体运动方式等。
为了计算得到准确的热量传递量,我们需要确定换热系数U的数值。
换热系数U的计算可以根据实际情况采取不同的方法,常见的有经验法、理论法和试验法等。
换热器面积计算公式:换热器的设计中,换热面积的计算是为了满足所需的热量传递量。
基本原则是通过增大换热面积,提高热量的传递效率。
换热器的面积计算公式可以表示为:A=Q/U/ΔT其中,Q表示所需的热量传递量,U表示换热系数,ΔT表示温度差。
根据这个公式,我们可以根据所需的热量传递量来计算换热器的面积。
需要注意的是,在实际应用中,热量及面积的计算往往需要考虑许多复杂的因素,比如介质的流动性质、传热表面的布局和形式、管路的阻力损失等。
因此,在设计换热器时,需要综合考虑这些因素,以确保换热器能够满足所需的热量传递要求。
此外,还有一些常见的换热器类型,如壳管式换热器、板式换热器、螺旋板换热器等,它们的热量及面积的计算公式可能会有所不同。
因此,在实际应用中,需要根据具体的换热器类型和设计要求来选择相应的计算公式。
总结起来,换热器的热量及面积计算是一个复杂的过程,需要综合考虑多种因素。
上述的热量及面积计算公式只是基本的参考,实际设计中还需要根据具体情况进行调整和优化。
热交换器传热计算的基本方法
三、换热器中传热过程对数平均温差的计算
1 简单顺流及逆流换热器的对数平均温差 流动形式不同,冷热流体温差沿换热面的变化规律也不同.
传热方程的一般形式: kAtm
换热器中冷流体温度沿换热面是不断变化的,因此,冷却 流体的局部换热温差也是沿程变化的。
以顺流情况为例,作如下假设:
(1)冷热流体的质量流量qm2、qm1
dt1
dt2
1 qm1c1
d kdA t
1 qm2c2
d d 1 1
qm1c1 qm2c2
dt d kdAt
dt kdA
t
tx dt k Ax dA
t t
0
ln
tx t
k Ax
tx texp( kAx )
可见,当地温差随换热面呈指数变化,则沿整个换热面的平
均温差为:
tm
t t1 t2 dt dt1 dt2
t1 t1 dt1 t1
在固体微元面dA内,两种流体的换 热量为:
d kdA t
t2 dt2 t2
t2
对于热流体: 对于冷流体:
1 d qm1c1dt1 dt1 qm1c1 d
1 d qm2c2dt 2 dt2 qm2c2 d
dt
平均温差
t
m
与<逆0.流75工时作,时认的为对设数计平不均合温理差。t
lm
的比值
,c
示 在相同的流体进出口温度条件下,按逆流工作所需的传热
面积
Fcounte
与按某种流动形式工作所需的传热面积
r
比 Fother 之
值(传热系数相等的条件小),
即:
tm Fcounter
tlm,c
Fother
换热器的传热计算
换热器的传热计算换热器的传热计算包括两类:一类是设计型计算,即根据工艺提出的条件,确定换热面积;另一类是校核型计算,即对已知换热面积的换热器,核算其传热量、流体的流量或温度。
这两种计算均以热量衡算和总传热速率方程为基础。
换热器热负荷Q 值一般由工艺包提供,也可以由所需工艺要求求得。
Q=W c p Δt ,若流体有相变,Q=c p r 。
热负荷确定后,可由总传热速率方程(Q=K S Δt )求得换热面积,最后根据《化工设备标准系列》确定换热器的选型。
其中总传热系数K=0011h Rs kd bd d d Rs d h d o m i i i i ++++ (1)在实际计算中,总传热系数通常采用推荐值,这些推荐值是从实践中积累或通过实验测定获得的,可以从有关手册中查得。
在选用这些推荐值时,应注意以下几点:1. 设计中管程和壳程的流体应与所选的管程和壳程的流体相一致。
2. 设计中流体的性质(粘度等)和状态(流速等)应与所选的流体性质和状态相一致。
3. 设计中换热器的类型应与所选的换热器的类型相一致。
4. 总传热系数的推荐值一般范围很大,设计时可根据实际情况选取中间的某一数值。
若需降低设备费可选取较大的K 值;若需降低操作费用可取较小的K 值。
5. 为保证较好的换热效果,设计中一般流体采用逆流换热,若采用错流或折流换热时,可通过安德伍德(Underwood )和鲍曼(Bowman )图算法对Δt 进行修正。
虽然这些推荐值给设计带来了很大便利,但是某些情况下,所选K 值与实际值出入很大,为避免盲目烦琐的试差计算,可根据式(1)对K 值估算。
式(1)可分为三部分,对流传热热阻、污垢热阻和管壁导热热阻,其中污垢热阻和管壁导热热阻可查相关手册求得。
由此,K 值估算最关键的部分就是对流传热系数h 的估算。
影响对流传热系数的因素主要有:1.流体的种类和相变化的情况液体、气体和蒸气的对流传热系数都不相同。
牛顿型和非牛顿型流体的也有区别,这里只讨论牛顿型对流传热系数。
换热器热量及面积计算公式
换热器热量及面积计算公式(总4页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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。
换热器的换热面积计算
换热器热量及面积计算(一)
一、热量计算 1、
一般式
Q=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分别表示换热器的进口和出口。
2、无相变化
Q=Whcp,h(T1-T2)=Wccp,c(t2-t1)
式中
cp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
△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
△tm=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1) 3、面积计算
S=Q/(K. △tm)
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。
换热器热流量的计算公式
换热器热流量的计算公式
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)。
换热器的传热计算-2013.
0.53 %
(3)α2增大一倍,即α2 =100W/m2· K时的传热系数
0.0142 m K /W
K
1 0.0004 0.00058 0.000062 0.000625 0.0125 K 2
70.4 37 .5 K K 100 % 87 .8% 100 % K值增加的百分率 37.5 K
b 2 A ( KAt m 2 t W t)
Am (TW t W )
冷流体侧传热面积
Q TW T 1 A1 bQ t W TW Am Q tW t 2 A2
以上关系式表明,当间壁的导热系数很大时,间壁两侧的 壁面温度可近似认为相等,而且间壁的温度接近于对流传 热系数较大一侧的流体温度。
在选用总传热系数的推荐值时,应注意以下 几点:
①设计中管程和壳程的流体应与所选的管程和壳 程的流体相一致; ②设计中流体的性质(黏度等)和状态(流速等 )应与所选的流体性质和状态相一致; ③设计中换热器的类型应与所选的换热器的类型 相一致;
④总传热系数的推荐值一般范围很大,设计时 可根据实际情况选取中间的某一数值。若需降 低设备费(减小换热面积)可选取较大的值; 若需降低操作费(增大换热面积)可选取较小 的值。
若已知:管内、外流体的平均温度T、t,忽略管壁热阻 求:壁温tW 方法:试差法 步骤: 假设tW
求管内、外的αi、α0
T tw tw t 1 1 Rs 0 Rsi
核算tW
0
i
第五章 传 热
第五节 换热器的传热计算
一、热平衡方程 二、总传热速率方程 三、总传热系数 四、传热面积的计算
(2)α1增大一倍,即α1 =5000W/m2· K时的传热系数K’
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容积式换热器传热量计算
在导流型容积式换热器的热交换中,两种流体之间存在着温度差。
在温差的影响下,高温流体的热量通过换热管不断地将热量传递给低温流体。
所传递的热量由传热方程式给出,即:
Q=K(t1-t2)F
式中
Q—传热量,或热负荷,单位W;
K—传热系数,W/(㎡·℃);
t1—热流体温度,℃;
t2—冷流体温度,℃;
F—传热面积,㎡.
在不计热损失的理想情况下,传热量Q应等于高温流体的放热量。
这份热量由热流体通过与壁面的对流换热过程传递给壁面,经过间壁的导热再由低温流体与另一侧壁面间的对流换热传至低温流体,如图所示:
在这种热量的传递过程中,Q值的大小不仅取决于热、冷流体的温度水平及温差,间壁形状及面积的大小,还取决于各环节热传递过程进行的强弱程度,即取决于热、冷流体的对流换系数α1、α2和间壁材质的导热系数λ。
α1、α2、λ以及间壁形状对传热过程的影响就由传热系数K综合反应出来。
K在数值上等于单位时间内当热、冷流体间温度差为1℃时,通过单位传热面积所传递的热量,单位为W/(㎡·℃)。
K值的大小表征过程传热能力的强弱,是衡量换热器传热性能的指标。
四川迪瑞机电设备有限公司,一家专业从事(半)容积式换热器、板式换热器、换热机组、储水罐、蓄冷罐、冷凝水回收器等给水系统设备的厂家,拥有着极富换热器设计经验的技术团队,为您的需求与疑问提供专业性的解答,欢迎来电来函咨询。