化工原理 传热解析
化工原理传热
化工原理传热
传热是化工过程中重要的物理现象之一，它涉及能量的转移和分布。
传热可以通过三种方式进行：传导、对流和辐射。
传导是指热能在固体或液体中以分子间相互碰撞的方式传递。
在传导过程中，热量会从高温区域传递到低温区域，直到温度达到平衡。
对流是指热能通过流体的运动传递。
当物体表面受热时，周围的流体会被加热并膨胀，然后从热源处上升。
这导致了对流循环，使热量从热源传递到周围环境。
辐射是指热能以电磁波的形式传递，不需要介质来传递热量。
辐射可以通过空气、液体和固体传播，甚至可以在真空中传播。
辐射热传递取决于物体的温度和表面特性。
在化工过程中，传热是必不可少的。
传热的目的可以是控制温度以实现反应的理想条件，或者从一个系统中移除或向其输入热量。
为了实现有效的传热，可以采取以下措施：
1. 提高传热系数：通过增加传热表面积或提高传热介质的流速，可以增加传热系数，从而加快传热速度。
2. 减小传热阻力：通过改变传热介质的性质或减小传热介质的流通路径长度，可以减小传热阻力，提高传热效率。
3. 使用传热表面增强技术：如使用鳍片、流体分散剂或填料等
技术，可以增大传热表面积，从而提高传热效率。
4. 优化换热设备设计：通过合理设计换热设备的结构和组件，可以实现更高效的传热过程，并减少传热介质的能量损失。
化工过程中的传热是一个复杂的过程，需要综合考虑多种因素。
通过合理选择传热方式和采取相应的措施，可以实现高效的能量传递和分布，从而提高化工过程的效率和质量。
化工原理传热
化工原理传热
传热是化工工程中非常重要的一个环节。
它在诸多化工过程中起着至关重要的作用。
传热的目的是将热量从一个物体或介质传递到另一个物体或介质中，以实现热量的平衡。
常见的传热方式有传导、对流和辐射。
传导是指热量通过物质内部的分子碰撞传递。
当两个物体的接触表面存在温度差异时，热量会从高温区域向低温区域传导。
传导的速率取决于物质的导热性能、温度差和物质的厚度及表面积。
对流是指热量通过介质的流动传递。
当液体或气体流经固体表面时，会带走固体表面的热量，然后将其释放到其他地方。
对流的速率取决于介质的流速、流动性质、热交换表面积和温度差。
辐射是指发射和吸收电磁辐射传递热量。
所有物体都会辐射热能，其强度与物体的温度和表面特性有关。
辐射的速率取决于温度差、辐射表面的特性和表面积。
在化工过程中，传热通常与反应、分离和加热等操作密切相关。
通过合理设计和优化传热设备，可以提高化工过程的效率和产量。
例如，在化工反应过程中，提供适当的传热方式和设备，可以加快反应速率和提高产品质量。
在化工分离过程中，通过传热可以实现不同组分的分离和纯化。
在加热过程中，传热设备可以提供所需的加热功率和温度控制。
综上所述，传热在化工工程中起着重要的作用。
通过合理选择和设计传热设备，可以提高化工过程的效率和产量，同时实现能量的合理利用。
化工原理第四章传热过程
化工原理第四章传热过程1.传热的基本概念传热是指热量从高温物体传递到低温物体的过程。
在化工过程中，传热过程是非常重要的，它直接影响着反应速率、产品质量和能源消耗等因素。
传热主要有三种方式：导热、对流和辐射。
导热是指热量通过物体的传导方式传递，对流是指热量通过流体的对流方式传递，辐射是指热量通过热辐射的方式传递。
2.导热传热导热是物体内部由高温区向低温区传递热量的方式。
导热过程可以用傅里叶热传导定律来描述，该定律表明热量传递率与温度梯度成正比。
导热传热的速率还受到几个因素的影响，包括物体的导热系数、物体的表面积、热流经过的距离和温度差。
在化工过程中，常使用换热器来实现导热传热。
换热器一般由热源、冷源和传热介质组成，热源和冷源通过传热介质这一中介物交换热量。
3.对流传热对流是指热量通过流体的对流方式传递。
在化工过程中，常常通过对流传热来进行换热操作。
对流传热可以分为自然对流和强迫对流。
自然对流是指由于密度差异造成的流体运动，如热空气的上升和冷空气的下降。
强迫对流是通过外部力驱动，如泵或风扇。
对流传热的速率取决于许多因素，包括流体的传热系数、温度差、流体的速度和流体的性质等。
4.辐射传热辐射是指热量通过热辐射的方式传递。
辐射传热是无需介质的传热方式，可以在真空中进行。
辐射传热的速率取决于物体的发射率和吸收率、物体的表面积和温度差。
辐射传热的速率还受到物体的形状和表面粗糙度的影响。
在化工过程中，辐射传热常常会对反应器和催化剂起到重要的作用。
对于高温反应，辐射传热可以提供额外的能量，从而促进反应的进行。
5.传热设备的选型在化工过程中，根据具体的传热需求，需要选择适当的传热设备。
常见的传热设备包括换热器、热交换器和加热炉等。
选型传热设备时需要考虑多个因素，包括传热效率、设备成本、操作和维护的便利性以及安全性等。
总结：传热是化工过程中非常重要的一环，它直接影响着反应速率、产品质量和能源消耗等因素。
在传热过程中，导热、对流和辐射是主要的传热方式。
化工原理传热
化工原理传热化工原理传热是化工领域中重要的一个学科，涉及到热传导、对流传热和辐射传热等方面。
它在工业生产中起到了重要的作用，有助于提高化工产品的生产效率和质量，也可以降低工业生产的成本。
本文将从热传导、对流传热和辐射传热三个方面介绍化工原理传热的相关知识。
一、热传导热传导是指在无外力驱动下热量沿着物体内部由高温区向低温区传递的现象。
它是工业生产中最基本的传热方式之一，常见的有平板换热器、卷帘换热器等。
热传导的传热系数受多种因素的影响，如物体的热导率、物体的导热截面积等。
因此在实际工业生产中，需要根据具体的情况选择不同的热传导设备和参数来实现传热。
二、对流传热对流传热是指热量通过物体与气体或液体流体的对流传递，也是化工工业中常用的传热方式之一。
对流传热的传热系数和物体表面的状态有关，如表面上的气流速度、温度和物体和流体之间的热阻等。
具体的对流传热设备包括了冷却塔、换热器等。
在实际生产中，需要根据不同流体的特性选择不同的对流传热设备。
三、辐射传热辐射传热是指热量通过介质之间的空气、真空等的辐射传递。
单从传热方式上来看，辐射传热与其他两种传热方式有很大的区别。
常见的辐射传热设备有电热炉、太阳能热水器等。
辐射传热的传热系数受多种因素的影响，如介质温度、表面发射系数等。
在实际生产中，需要根据不同的环境条件选择不同的辐射传热设备。
总体来说，化工原理传热是工业生产过程中必不可少的一个环节。
在实际生产中，需要根据具体的情况选择不同的传热方式，以提高生产效率和质量。
虽然热传导、对流传热和辐射传热在物理学原理方面各有不同，但它们在化工生产中的作用和意义都是相通的，同时也相互补充和共同影响。
因此，在进行化工原理传热的设计和应用时，需要综合考虑各种因素的综合影响，才能达到预期效果。
化工原理第四篇传热
对 于 一 维 温 度 场 ， 等 温 面 x 及 (x+Δx) 的 温 度 分 别 为 t(x,τ) 及
t(x+Δx,τ)，则两等温面之间的平均温度变化率为： t-t
t(x x, ) t(x, )
t
x
t+t
Q
温度梯度:
dA
gradt lim t(x x, ) t(x, ) t n
x0
x
ln r1 r
Q
r
t t1 2 l ln r1
t～r成对数曲线变化(假设不随t变化)
4．平壁：各处的Q和q均相等； 圆筒壁：不同半径r处Q相等，但q却不等。
2 多层圆筒壁的稳定热传导
对稳定导热过程，单位时间内由多层壁所传导的热量，亦 即经过各单层壁所传导的热量。
如图所示：以三层圆筒壁为例。
t 0
一维温度场：若温度场中温度只沿着一个坐标方向变化。
一维温度场的温度分布表达式为：
t = f (x,τ)
等温面：在同一时刻，温度场中所有温度相同 的点组成的面。
等温面
t1 t2
Q
t1>t2
等温面的特点： （1）等温面不能相交； （2）沿等温面无热量传递。
注意：沿等温面将无热量传递，而沿和等温面相交的任何方 向，因温度发生变化则有热量的传递。温度随距离的变化程 度以沿与等温面的垂直方向为最大。
解 ： 根 据 题 意 ， 已 知 t1=10℃ ， t4=-5℃ ， b1=b3=0.12m ， b2=0.10m，λ1= λ3= 0.70w/m·k， λ2= 0.04w/m·k。
按热流密度公式计算q
：
q
Q
A
( b1
t1 t4 b2 b3 )
化工原理 第四章 传热过程超详细讲解
泡沫保温 材料
三、平面壁的稳定热传导——特点
1 单层平面壁，如P105图
∴ A
(t1 t 2) At
例4-11 Δtm逆 =54.9℃ Δtm并=39.1℃ Δtm逆 /Δtm并=54.9/39.1 =1.404 在Φ, K相同时：A并/A逆=Δtm逆/Δtm并＞1 A并>A逆 在A, K相同时：Φ逆/Φ并=Δtm逆 /Δtm并＞1 Φ逆>Φ并 据Φ=MCpΔt`，在Φ相同时，逆流可减少热载体的用量， 即M逆<M并。
(2)Δt1/Δt2 =R1/R2=
即各层的温降与其热阻成正比。
1 2 t1 t4 (3) t 2 t 1 t3 t2 t2 2 3 i A 1 A2 2 i 1 i
——可求夹层间的温度。
(4)在不知A时, 可求单位传热面积的传热速率—热流密度
五、总传热系数K
∴单层
1 1 K rm rm rm r 2 r1 rm 1 r 1 2 r 2 1r 1 2 r 2
多层圆简壁一般不用Φ=KAm (T- t) 的形式,而直接使用公式。
i
rmi
ri 1 ri 1 ln ln ri 1 ri ri ri
对数平均半径。当r2 /r1<1.2 时，可用算术
平均半径 rm=(r2+r1)/2代替。
2 、多层圆简壁 如图：各层都相当于单层圆筒壁，仿多层平面壁推导有：
化工原理传热概述
冷流体t1 套管换热器示意图
传热面为内管壁的表面积
列管换热器 热流体 T1 t
2
冷流体 t1 T2 传热面为壳内所有管束壁的表面积
间壁式传热的3步骤：
a .热流体将热量传至金属壁面下侧——对流传 热； b.热量自壁面下侧传至壁面上侧——热传导
；
c. 热量自壁面上册 传至冷流体传给冷流体 ——对流传热。
加热剂：热水、饱和水蒸气
矿物油或联苯等低熔混合物、烟道气等
用电加热
冷却剂：水、空气、冷冻盐水、液氨等
表 1 ：常用冷却剂及其适用温度
范围 冷却剂 水（自来水、河 空 盐水 水、井水） 气 30~ 0~-15 适用温 0~80 度℃
氨蒸 气 -15~30
表2：常用加热剂及其适用温度范围 加热 热 饱 剂 水 和 蒸 汽 适用 40 100 温度 ~1 ~18 ℃ 00 0 矿 物 油 熔盐 （KNO353%， NaNO240%， NaNO37%） 180 255~3 142~530 ~25 08 0 （蒸 气） 联苯 混合 物 烟道 气
四、传热过程冷热流体（接触）热交换的方式 1.直接接触式(混合式传热)
馏出液 A(B)
回流 原料 A+B
液 气 体 体
残液 B(A) 连续精馏过程示意图
2.蓄热式 优点：
低温流 体
结构较简单 耐高温 缺点：
设备体积大 有一定程度的混合 高温流体
3.间壁式
套管换热器
t2
t T
T2
热流体 T1
传热概述
传热是指由于温差引起的能量转移，又
称为热传递。
由热力学第二定律可知，凡是有温差存
在时，热就必然从高温处传递到低温处
，因此传热是自然界和工程技术领域中
化工原理 传热
精品课件
2、对流 流体内部质点发生相对位移的热量传递过程。
✓自然对流 ✓强制对流
3、热辐射 物体因热的原因发出辐射能的过程称为热辐射。 能量转移、能量形式的转化 不需要任何物质作媒介 Ea∝T4
三种传热方式一般不单独存精在品课，件往往相互伴随，同时出现。
精品课件
三、两流体通过间壁换热与传热速率方程式 1、间壁式换热器
试计算该管路每米长的散热量。
水蒸气管 保温层
解:
Q
dt
dt
q ll 2rd r 2(0 .5 0 .00 t)rd 0r19 r =0.213m
ql r1 r2d r r2
t2(0.50.00t)0 d9 t
t1
r2=0.613m
t1=150oC
t2=40oC
0.4m
q llr r n 1 2 2 ( 0 .5 t 0 .0 2t 0 2 )t t 1 2 0 2 [ 9 0 .5 ( t 1 t2 ) 9 1 2 4 ( 0 t 1 2 t2 2 )]
dx
分离变量后积分
t2 dt Q
b
dx
t1
A 0
得导热速率方程式
Q b A(t1 t2)
或
Q
t1
t2 b
t R
传热推动力 热阻A来自qQ Ab
(t1
t2 )
精品课件
例:平壁A=20m2，b=0.37m，t1=1650oC，t2=300oC，材料导热系 数=0.815+0.00076t (t:oC，:W/(moC))。试求平壁Q和q。
lnr2
1 lnr2 R
r1
2l r1
精品课件
注：在稳态下通过圆筒壁的导热速率Q与坐标r无关，但热流密度q
化工原理实验之传热试验
化工原理实验之传热试验传热试验是化工原理实验中具有重要意义的一项实验，试验目的是研究传热现象，了解传热规律，以及对传热理论进行实际检验。
本次实验主要包括对传热现象进行观察、测量传热速率和传热系数、验证传热公式等内容。
一. 实验原理1.传热基本原理传热是指物质内部或不同物质之间由于温度差而造成的能量传递现象。
传热方式主要有三种：传导、对流和辐射。
传导是指热量沿着物体内部的分子间传递，是热量在不需要物质的输送下传递的一种方式。
对流是指热量通过流体的对流传递，是热量通过可流动的物质实现的传递。
辐射是指热能通过电磁波的形式传播，是热量不需要介质的传递。
2.传热系数的定义传热系数是描述物质之间传热的一个参数。
它体现了传热时热量流动速率和温度差之间的比例关系，通常用W/m2·K或kcal/h·m2·K来表示。
传热系数取决于具体的传热方式、传热介质以及传热表面的性质等，因此无法精确确定，需要通过实验的方法进行测量。
3.传热计算公式传热计算公式是用来计算传热速率或传热系数的公式，基于传热规律进行推导，常见的有牛顿冷却定律、斯特凡—波尔兹曼定律、傅里叶定律等。
二. 实验器材本次实验所需的器材包括传热试验装置、恒温水槽、电热膜、狭缝式温度计等。
三. 实验步骤1.打开仪器的电源，使恒温水槽内的水温恒定在设定值。
2.将试验装置放入恒温水槽中，调整好试验装置和热源之间的距离。
3.测量试验装置与水温之间的温度差。
4.将电热膜接通电源，记录下电热膜的功率大小。
5.运用实验数据计算出试验装置的传热速率和传热系数。
四. 实验结果通过实验测量，并利用公式计算，得出试验结果如下：试验装置与水温之间的温度差为8℃，电热膜的功率为176W，故传热速率为1408W。
根据实际测量数据，计算得出传热系数为87.13W/m2·K。
本次传热试验的主要目的在于了解传热现象及其规律，测量传热速率和传热系数以及验证传热公式。
(能源化工行业)化工原理(传热)
（能源化工行业）化工原理(传热)4.1 概述传热是指由于温度差引起的能量转移，又称热传递。
由热力学第二定律可知，凡是有温度差存在时，热就必然从高温处传递到低温处，因此传热是自然界和工程技术领域中极普遍的一种传递现象。
无论在能源、宇航、化工、动力、冶金、机械、建筑等工业部门，还是在农业、环境保护等其他部门中都涉及到许多有关传热的问题。
应予指出，热力学和传热学两门学科既有区别又有联系。
热力学不研究引起传热的机理和传热的快慢，它仅研究物质的平衡状态，确定系统由一种平衡状态变到另一种平衡状态所需的总能量；而传热学研究能量的传递速率，因此可以认为传热学是热力学的扩展。
热力学(能量守恒定律)和传热学(传热速宰方程)两者的结合，才可能解决传热问题：化学工业与传热的关系尤为密切；这是因为化工生产中的很多过程和单元操作，都需要进行加热和冷却。
例如：①化学反应通常要在一定的温度下进行，为了达到并保持一定的温度，就需要向反应器输入或从它输出热；②在蒸发、蒸馏、干燥等单元操作中，都要向这些设备输入或输出热：③化工设备的保温，生产过程中热能的合理利用以及废热的回收等都涉及传热的问题。
由此可见，传热过程普遍地存在于化工生产中，且具有极其重要的作用。
化工生产中对传热过程的要求经常有以下两种情况：①一种是强化传热过程，如各种换热设备中的传热；②另一种是削弱传热过程，如设备和管道的保温，以减少热损失。
为此必须掌握传热的共同规律。
本章讨论的重点是传热的基本原理及其在化工中的应用4．1．1传热的基本方式根据传热机理的不同，热传递有三种基本方式：传导、对流和热辐射传热可以靠其中的一种方式或几种方式同时进行。
1．热传导(又称导热)若物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导(又称导热)。
热传导的条件是系统两部分之间存在温度差，此时热量将从高温部分传向低温部分，或从高温物体传向与它接触的低温物体，直至整个物体的各部分温度相等为止。
化工原理下册第四章传热分析
t f x, y , z ,
式中 t ── 某点的温度，℃；
x,y,z ── 某点的坐标；
── 时间。
19
《化工原理》-第四章传热
不稳定温度场
稳定温度场
t f x, y , z ,
t f x, y , z
t 0
等温面：在同一时刻，温度场中所有温度相同 的点组成的面。
的 比
较
1000
温度 K
二氧化碳
苯（气态）
0.01
200
600
1400
1800
可见，在数值上：
金属 非金属 液体 气体
27
《化工原理》-第四章传热
1)固体
• 金属：纯金属> 合金 • 非金属：同样温度下，越大， 越大。
在一定温度范围内： 0 (1 at)
式中 0, ── 0℃, t℃时的导热系数，W/(m· K)；
层 流
Q’ Q
2 t2’ 1 t1
6
（二）热对流
《化工原理》-第四章传热
热对流是利用流体质点在传热方向上的相对运动来实现热量传递的 过程，简称对流。根据造成流体质点在传热方向上的相对运动的原 因不同，又可分为强制对流和自然对流。 若相对运动是由外力作用引起的，则称为强制对流。如传热过程因 泵、风机、搅拌器等对流体做功造成传热方向上质点块的宏观迁移。 若相对运动是由于流体内部各部分温度的不同而产生密度的差异， 使流体质点发生相对运动的，则称为自然对流。
根据机理的不同，传热有三种基本方式：热传导、热对流和热辐射。 传热过程可依靠其中的一种或几种方式同时进行。
（一）热传导
热传导又称导热，是借助物质的分子或原子振动以及自由电子的热 运动来传递热量的过程。当物质内部在传热方向上无质点宏观迁移 的前提下，只要存在温度差，就必然发生热传导。可见热传导不仅 发生在固体中，同时也是流体内的一种传热方式。 在静止流体内部以及在作层流运动的流体层中垂直于流动方向上的 传热，是凭借流体分子的振动碰撞来实现的，换言之，这两类传热 过程也应属于导热的范畴。 导热过程的特点是：在传热过程中传热方向上无质点块的宏观迁移。
化工原理导热的原理
化工原理导热的原理
导热是指物质内部或物质之间传递热量的过程。
在化工领域中，导热的原理可以通过以下几个方面来解释：
1. 热传导：热传导是指热量通过固体或液体中原子或分子的碰撞和振动传递的过程。
在物质内部，热能会从高温区域传递到低温区域，使温度均匀分布。
2. 热扩散：物质的热膨胀导致了热量的传导。
当物质受热时，其分子会振动增强并排列得更松散，导致物质的体积扩大。
这种膨胀会导致热传导，使热量从高温区域扩散到低温区域。
3. 热辐射：热辐射是指物体通过辐射的形式传递热量，即使在真空中也可以进行。
热辐射通过电磁波传递能量，其能量传递速度取决于物体的温度和表面特性。
化工原理中的导热通常通过控制材料的导热性能来实现，例如改变材料的热导率、热扩散系数等。
此外，还可以利用热传导的原理进行热交换、热绝缘等操作，以实现生产过程中的加热、冷却和温度控制等目的。
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套管式换热器 1—内管 2—外管
单程列管式换热器
1 —外壳 2—管束 3、4—接管 5—封头 6—管板 7—挡板
双程列管式换热器 1—壳体 2—管束 3—挡板 4—隔板
不同的换热器的传热面积计算：
A n d 2l
而流通截面积
Af
n m
4
d
2 1
式中m为管程数。
四、 热负荷的计算
生产中常把单位时间内的流体 所放出或吸收 的热量称为热负荷。如果无外功输入，位能， 动能可忽略，不考虑热损失，并传热良好时， 由能量守恒定律得，单位时间热流体放出的 热量Ｑ１应等于冷流体所吸收的热量Ｑ２。
换热器的传热速率Q与传热面积A和冷热两种流体
的平均温差⊿tm成正比;
即Ｑ＝ＫA△tm Ｑ：传热速率 , Ｗ △tm：两流体的平均温度差,K Ｋ：比例系数，总传热系数 ，因次W/(m2·K)。 上式为传热速率方程或传热基本方程，是换热器 传热计算的重要依据。传热速率是换热器在一定 的操作条件下的换热速率。而热通量q是指单位传 热面积上的传热速率。常见的间壁式换热器有套 管换热器和列管换热器。见下图：
（一） 热传导（导热）
一个物体的两部分连续存在温差，热就 要从高温部分向低温部分传递，直到个部 分的温度相等为止，这种传热方式就称为 热传导。
物质的三态均可以充当热传导介质，但导热 的机理因物质种类不同而异，具体为：
固体金属：自由电子运动在晶格之间；
液体和非金属固体：个别分子的动量传递；
气体：分子的不规则运动。
b
bR
kA
t
温度差称为传热推动力，R称为导热热阻。
导热系数k是物质的物理性质之一。其值的大小反映物质导 热能力的强弱，其值越大，导热能力越强。工程上通常根据 导热系数的数值来选择合适的导热材料，例如，需要提高导 热速率的场合选用导热系数大的材料，反之，需要减小导热 速率的场合选用导热系数小的材料。
各种物质导热系数的大致范围如下：
不稳定传热：若传热体系中各点的温度，既随 位置的变化，又随时间变化。特点：传热速率、热 通量均为变量。通常连续生产多为稳定传热，间歇 操作多为不稳定传热。
化工过程中连续生产是主要的，因而我们主要讨论 稳定传热。
第二节 热传导
一、平壁稳定热传导
单层平壁导热速率的工作方程式
Q kA t2 t1 t1 t2 t
（三）热辐射
热辐射是一种通过电磁波传递能量的过程。 一切物体都能以这种方式传递能量，而不借助任 何传递介质。通常在高温下热辐射才是主要方式。
三、传热基本方程
当两种流体间需要进行换热而又不允许直接混 合时，需在间壁式换热器中进行换热。如在间壁式 换热器中，热流体通过管壁将热量传给冷流体．热 传递的快慢用传热速率Ｑ来表示。传热速率Ｑ是指 单位时间内通过传热面传递的能量．单位是Ｊ／ Ｓ．Ｗ。
金属 建筑材料 绝热材料 液体 气体
1-400 W/(m2·K) 0.1-1 W/(m2·K) 0.01-0.1 W/(m2·K) 0.1-0.6 W/(m2·K) 0.005-0.05 W/(m2·K)
工业上经常遇到多层平壁导热的情况，如用耐火砖、保温转 和青砖筑成的三层炉壁。仿照串联电路的欧姆定律，对于三 层热阻的串联导热，稳态下，有
（二） 对流传热
热对流是指物体中质点发生相对的位移而 引起的热量交换，热对流是流体所特有的一 种传热的方式，即存在气体或液体中，在固 体中 不存在这种传热方式。其中只有流体的 质点能发生的相对位移。据引起对流的原因 不同可分为：自然对流和强制对流。
热对流与流体运动状况有关，热对流还伴随 有流体质点间的热传导，工程上通常将流体 与固体之间的热交换称为对流传热，即包含 了热传导和热对流。
Ｑ：
换热器的热负荷 ＫＪ／h
Ｗh，Ｗc： 热冷流体的质量流量ＫＧ／h
Ｃph，Ｃpc：热冷流体的平均比热
Ｔ１，Ｔ２：热冷流体的开始，终了温度，K
t1，t2： 热冷流体的开始，终了温度，K
（２）热焓法
Ｑ＝Ｗh（Ｈh1－Ｈh2）
＝Ｗc（Ｈc２－Ｈc1）
Ｑ：
换热器的热负荷 ＫＪ／h
Ｗh，Ｗc： 热冷流体的质量流量ＫＧ／h
第四章 传 热
第一节 概述
➢ 传热过程在化工生产中的应用 ➢ 传热的三种基本方式 ➢ 传热基本方程 ➢ 热负荷的计算 ➢ 稳定传热和不稳定传热
一、 传热 过程在化工中的应用
传热是自然界和工程领域中较为普遍的 一种传递过程，通常来说有温度差的 存在就 有热的传递，也就是说温差的存在是实现传 热的 前提条件或者说是推动力，在化工中很 多过程都直接或间接的与传热有关。但是进 行传热的 目的不外乎是以下三种：
＝ＷcＣpc（t2－t1） 式中Ｃph为冷凝液的比热; Ｔs为冷凝液的饱和温度
可见，热流体放出的热量被冷流体所吸收，冷流体获得的热 量等于热流体放出的热量。根据热量恒算式，可由既定的传 热任务求得载热体的消耗量。
五 稳定传热和不稳定传热
稳定传热：在传热体系中各点的温度只随换热器 的位置的变化而变，不随时间而变．特点：通过传热 表面的传热速率为常量，热通量不一定为常数。
Ｈh1，Ｈh2：热流体的进出口的焓ＫＪ／Ｋg
Ｈc1，Ｈc2：冷流体的进出口的焓ＫＪ／Ｋg 。
（二）有相变的传热
换热器中热流体为饱和蒸汽，当冷凝时有相的变化， 但是冷凝液在饱和温度下离开换热器．
Ｑ＝Ｗhr＝ＷcＣpc（t1－t2） r ：为饱和蒸汽冷凝潜热
其值等于在饱和蒸汽的焓与该温度下的液体焓的差 如果冷凝液在低于饱和温度之下排出时，则用下式计 算热负荷 Ｑ＝Ｗh［r＋Ｃph（Ｔs－Ｔ２）］
Q放 Q吸
热流体冷却放出的热量
Q W1C p1 T1 T 2
冷流体加热需要得到的热量
Q W 2C p2 t2 t1
物料蒸发或冷凝需要供给或移除的热量是
Q W r
过热蒸汽冷凝，过冷液体蒸发，既有显热，又有潜热
Q W r C p t2 t1
（一） 无相变化时
（１）比热法
Ｑ＝ＷhＣph（Ｔ１－Ｔ２） ＝ＷcＣph（t２－t1）1.加热或冷却2.换热
3.保温
可见，传热过程是普遍存在的。
二、 传热的三种基本方式
一个物系或一个设备只要存在温度差就会发 生热量传递，当没有外功加入时，热量 就总是 会自动地从高温物体传递到低温物体。根据传热 的机理不同，热传递有三种基本方式：热传导， 热对流和热辐射。化工生产中碰到的各种传热现 象都属于这三种基本方式。