对数平均温差及其修正系数
传热过程的计算
1 总传热速率方程如图所示，以冷热两流体通过圆管的间壁进行换热为例，热流体走管内，温度为T，冷流体走管外温度为t，管壁两侧温度分别为T W和t w，壁厚为,b,其热导率为λ，内外两侧流体与固体壁面间的表面传热系数分别为αi和α0。
根据牛顿冷却定律及傅立叶定律分别列出对流传热及导热的速率方程：对于管内侧：对于管壁导热:对于管外侧:即故有令（4.6.1）则(4.1.1)该式称为总传热速率方程。
A为传热面积，可以是内外或平均面积，K与A是相对应的。
2 热流量衡算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；m h,m c-----热、冷流体的质量流量，kg/s；C ph,C pc------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。
3 传热系数和传热面积（1）传热系数K和传热面积A的计算传热系数K是表示换热设备性能的极为重要的参数，是进行传热计算的依据。
K的大小取决于流体的物性、传热过程的操作条件及换热器的类型等，K值通常可以由实验测定，或取生产实际的经验数据，也可以通过分析计算求得。
传热系数K可利用式（4.6.1）进行计算。
板式换热器设计及其选用
题目：板式换热器设计及其选用目录一、说明书 (2)二、设计方案 (3)三、初步选定 (4)（1）已知两流体的工艺参数（2）确定两流体的物性数据（3）计算热负荷和两流体的质量流速（4）计算两流体的平均传热温差（5）初选换热器型号四、验证 (6)（1）算两流体的流速u（2）算雷诺数Re（3）计算努塞尔特数Nu（4）求两流体的传热系数α（5）求污垢热阻R（6）求总传热系数K，并核算五、核算 (7)（1）压强降△P核算（2）换热器的换热量核算六、结论 (7)七、设计结果 (8)八、附录 (9)表1：板式换热器的污垢热阻图1：多程流程组合的对数平均温差修正系数九、参考文献 (9)一、说明书现有一块建筑用地，建筑面积为12500 m2，采用高温水在板式换热器中加热暖气循环水。
高温水进入板式换热器的温度为100℃，出口的温度为75℃；循环水进入板式换热器的温度为65℃，出口的温度为90℃。
供暖面积热强度为293 kJ／(m2·h)。
要求高温水和循环水经过板式换热器的压强降均不大于100 kPa。
请选择一台型号合适的板式换热器。
（假设板壁热阻和热损失可以忽略）已知的工艺参数：二、设计方案(1) 根据热量平衡的关系，求出未知的换热量和质量流量，同时算出两流体的平均温度差；(2) 参考有关资料、数据，设定总传热系数K，求出换热面积S，根据已知数据初选换热器的型号；(3) 运用有关关联式验证所选换热器是否符合设计要求；(4) 参考有关资料、数据，查出流体的污垢热阻；(5) 根据式求得流体的总传热系数，该值应不小于初设的总传热系数，否则改换其他型号的换热器，由（3）开始重新计算；(6) 如果大于初设值，则再进一步核算两流体的压强降和换热量，是否满足设计要求，否则改换其他型号的换热器，由（3）开始重新计算；(7) 当所选换热器均满足设计要求时，该换热器才是合适的。
三、初步选定（1）已知两流体的工艺参数高温水t1′= 100℃t1〞= 75℃△P1≤100 kPa循环水t2′= 65℃t2〞= 90℃△P2≤100 kPa（2）确定两流体的物性数据高温水的定性温度为：循环水的定性温度为：根据定性温度，分别查取两流体的有关物性数据：① 热的一侧（高温水）在87.5℃下的有关数据如下：密度ρ1 = 970.17 kg／m3定压比热容 cp1 = 4.196 kJ／(kg·℃)导热系数λ1 = 0.67425 W／(m·℃)流体运动黏度ν1 = 0.355×10-6 m2／s 普兰特数 Pr1 = 2.145② 冷的一侧（循环水)在77.5℃下的有关数据如下：密度ρ2 = 976.3 kg／m3定压比热容 cp2 = 4.18 kJ／(kg·℃)导热系数λ2 = 0.669 W／(m·℃)流体运动黏度ν2 = 0.4205×10-6 m2／s普兰特数 Pr2 = 2.465（3）计算热负荷和两流体的质量流速热负荷：高温水质量流速：循环水质量流速：（4）计算两流体的平均传热温差对数平均温度差：循环水的传热单元数：由<图1>查得，取：Ф = 0.942，则平均传热温差：（5）初选换热器型号根据两流体情况，假设K′=3100 W／(m2·℃)，故：传热面积：由换热器系列标准中初选BR0.3型板式换热器，有关工艺参数如下：换热面积 So = 35 m2流程组合单板换热面积 Ao = 0.368 m2单流道截面积Aε = 0.0013392 m2当量直径 de = 0.0072 m板片厚度δo = 0.0008 ( 材料为18.8不锈钢 )传热和压降计算关联式如下：若采用此换热器，则要求过程的总传热系数K≥3100 W／(m2·℃)。
换热器计算
1、一台逆流套管式换热器在下列条件下运行，传热系数保持不变，冷流体质流量0.125kg/s ，定压比热为4200J/kg ﹒K ，入口温度40℃，出口温度95℃。
热流体质流量0.125kg/s ，定压比热为2100J/kg ﹒K ，入口温度210℃，若冷、热流体侧的表面对流传热系数及污垢热阻分别为2000W/m 2﹒K 、0.0004m 2﹒K /W 、120W/m 2﹒K 、0.0001m 2﹒K /W ，且可忽略管壁的导热热阻，试确定该套管式换热器的换热面积。
解：热流体出口温度：22221111(''')'''42000.125(9540)21010021000.125c m t t t t c m -=-⨯⨯-=-=⨯℃对数平均温差：'21095115,''1104070t t ∆=-=∆=-=℃℃，'''1157086.6'115ln ln ''70m t t t t t ∆-∆-∆===∆∆℃111(''')0.1252100(210100)28875C t t W Φ=-=⨯⨯-=228875 3.11107.1486.6m A m K t Φ===∆⨯2、一1-2型管壳式换热器，热水流量为1.86kg/s ，热水入口温度为92.3℃，出口温度为58.5℃。
冷水入口温度为37.8℃，流量为13.6t/h 。
热水位于管侧，h 1=2800W/m 2﹒K 。
冷水在壳侧，h 2=3958W/m 2﹒K 。
管子内外径分别为14mm 和16mm 。
热水c p1=4.195kJ/kg ，冷水c p2=4.174kJ/kg 。
温差修正系数Ψ=0.86。
忽略管壁导热热阻和污垢热阻。
求该换热器的传热面积。
解：热水侧换热量：1111(''')m p q c t t Φ=- 1.86 4.195(92.358.5)263.7kW =⨯⨯-=冷水侧出口温度：2222'''m p t t q c Φ=+263.737.854.54.17413.6/3.6=+=⨯℃ 对数平均温差为：12121212(''')(''')'''ln '''m t t t t t t t t t ---∆=ψ-- (92.354.5)(58.537.8)0.8624.492.354.5ln 58.537.8---=⨯=--℃ 传热系数为：0011i i k d h d h =+211513.3/0.016128000.0143958W m K ==+⨯传热面积为：m A k t Φ=∆ 2263.710007.141513.324.4m ⨯==⨯ 3、一卧式蒸汽冷凝器采用1-1壳管式换热器，冷凝蒸汽量q m1=1000kg/h ，从干饱和蒸汽凝结为饱和水。
知识点：对数平均温差PPT.
1.顺流和逆流换热器的对数平均温差
t 1 t′ t 1 t′
Δ t′
Δ t″
2 t″
Δ t″
2 t′ 2 t″
2 t″
2 t′
0
1 t′
t
′ 2
F
1 1 t″ t′ 2 t″
0
Hale Waihona Puke Δ t′1 t″1 t″
F
1 t″
（顺流）
（逆流）
2 t′
图1 流体温度沿传热面变化示意图
知识点：对数平均温差
知识点：对数平均温差
对数平均温差，先按逆流计算出对数平均温差，在乘以温差 修正系数ε Δ t，ε Δ t是辅助量P和的函数 t2 冷流体的加热度 t2 P t2 两流体进口温差 t1 t1 热流体的冷却度 t1 R t2 冷流体的加热度 t2 一般将ε Δ t=f（P、R）关系整理成线算图，以供查取， 具体参观有关书籍和设计手册。
换热器的平均温差有算术平均温差和对数平均温差，其 中最常用和最准确的为对数平均温差。经理论推导对数平均 温差为 t t t m t ln t 式中Δ t′—换热器同一侧冷热流体较大温差端的温差，℃； Δ t″—换热器同一侧冷热流体较小温差端的温差，℃。 t2 对顺流换热器 t t1 t2 t t1 t2 两个温差较大 t2 和 t1 对逆流换热器 Δ t′为 t1 的一个温差，而Δ t″为另一个较小的温差。 2.其他流动方式换热器的对数平均温差 其他流动方式如交叉流、混合流及不同的壳程管程等的
热交换器原理与设计—第1章_热交换器热计算的基本原理_(1)
两种流体中只有一种横向混合的错流式热交换器，其 值为：
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对于某种特定的流动形式， 是辅助参数P、R的函 数 f ( P, R) 该函数形式因流动方式而异。
对于只有一种流体有横向混合的错流式热交换器， 可将辅助参数的取法归纳为：
t m ,算术
t max t min 2
使用条件：如果流体的温度沿传热面变化不大， 范围在
t max 2 内可以使用算数平均温差。 t min
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算术平均与对数平均温差
t m ,算术
t max t min 2
t m ,对数
t max t min t max ln t min
R 1 t t 2 2 1 P ln 1 PR
的函数
t1m,c
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为了简化 的计算，引入两辅助参数：
t 2 t2 p t2 t1
t1 t1 R t 2 t2
冷流体的加热度 两种流体的进口温差
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1.2 平均温差
1.2.2 顺流和逆流情况下的平均温差
简单顺流时的对数平均温差 假设：
(1)冷热流体的质量流量qm2、qm1 以及比热容c2, c1是常数； (2)传热系数是常数；
(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。 下标1、2分别代表热冷流体。 上标1撇和2撇分别代表进出口
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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：
板式换热器对数平均温差计算公式
用板式换热器就是要选择板片的面积,它的选择主要有两种方法，但这两种都比较难理解，最简单的是套用公式Q=K×F×Δt ，Q——热负荷K——传热系数F——换热面积
Δt——传热温差（一般用对数温差）传热系数取决于换热器自身的结构，每个不同流道的板片，都有自身的经验公式，如果不严格的话，可以取2000~3000。
最后算出的板换的面积要乘以一定的系数如1.2。
单位面积热负荷乘以建筑面积得总的热负荷，然后通过热负荷等于流量乘以温差来求得流量等相关技术参数，最后换算出换热面积。
对数平均温差因为在板换中温度是变化的，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△T1=T1-t2， △T2=T2-t1， 其中 T1：热流进口温度℃，T2：热流出口温度；t1：冷流进口温度；t2：冷流出口温度；In ：对数
△T2>1.7时用
在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。
出口温度；In：对数。
板式换热器对数平均温差计算公式
用板式换热器就是要选择板片的面积,它的选择主要有两种方法，但这两种都比较难理解，最简单的是套用公式Q=K×F×Δt ，Q——热负荷K——传热系数F——换热面积
Δt——传热温差（一般用对数温差）传热系数取决于换热器自身的结构，每个不同流道的板片，都有自身的经验公式，如果不严格的话，可以取2000~3000。
最后算出的板换的面积要乘以一定的系数如1.2。
单位面积热负荷乘以建筑面积得总的热负荷，然后通过热负荷等于流量乘以温差来求得流量等相关技术参数，最后换算出换热面积。
对数平均温差因为在板换中温度是变化的，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△T1=T1-t2， △T2=T2-t1， 其中 T1：热流进口温度℃，T2：热流出口温度；t1：冷流进口温度；t2：冷流出口温度；In ：对数
△T2>1.7时用
在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。
出口温度；In：对数。
板式换热器与壳管式换热器---之比较
(2)对数平均温差大，末端温差小。 (2)对数平均温差大，末端温差小。 对数平均温差大 在壳管式换热器中， 在壳管式换热器中，两种流体分别 在壳程和管程内流动， 在壳程和管程内流动，总体上是错 流流动， 流流动，对数平均温差修正系数小 而板式换热器多是并流或逆流流动 方式，其修正系数通常在0 95左右 左右。 方式，其修正系数通常在0 95左右。
(4)容易改变换热面积或流程组合。 (4)容易改变换热面积或流程组合。 容易改变换热面积或流程组合 只要增加或减少几张板片， 只要增加或减少几张板片，即可达 到增加或减少换热面积的目的； 到增加或减少换热面积的目的；改 变板片排列或更换几张板片， 变板片排列或更换几张板片，即可 达到所要求的流程组合， 达到所要求的流程组合，适应新的 换热工况， 换热工况，而壳管式换热器的传热 面积几乎不可能增减。 面积几乎不可能增减。
此外． 此外．冷、热液体在板式换热器内 的流动平行于换热面．无旁流， 的流动平行于换热面．无旁流，因 此使得板式换热器的末端温差小， 此使得板式换热器的末端温差小， 对水一水换热可低于1 对水一水换热可低于1。c，而壳管 式换热器一般为5 式换热器一般为5。c。
(3)占地面积小。板式换热器结构紧 (3)占地面积小。板式换热器结构紧 占地面积小 凑，单位体积内的换热面积为壳管 式的2 式的2—5倍，也不象壳管式那样要 预留抽出管柬的检修场地， 预留抽出管柬的检修场地，因此实 现同样的换热量， 现同样的换热量，扳式换热器占地 面积约为壳管式换热器的1/5— 面积约为壳管式换热器的1/5— 1/10。 1/10。
板式换热器与壳管式换热器 ---之比较 ---之比较
(1)传热系数高。 (1)传热系数高。由于不同的波纹板 传热系数高 相互倒置，构成复杂流道， 相互倒置，构成复杂流道，使流体 在波纹板间流道内呈旋转三维流动， 在波纹板间流道内呈旋转三维流动， 能在较低的雷诺效( Re=50～ 能在较低的雷诺效(～般Re=50～ 200)下产生紊流 所以传热系数高， 200)下产生紊流，所以传热系数高， 下产生紊流， 一般认为是壳管式的3 一般认为是壳管式的3～5倍。
换热器设计的说明
图10-7 管壳式换热器示意图折流板壳程流体入口壳程流体出口换热管管壳管程流体出口管程流体入口管壳式换热器设计的相关说明换热管规格常用换热管规格有ф19×2 mm 、ф25×2 mm(1Crl8Ni9Ti)、ф25×2.5 mm(碳钢10)。
标准管子的长度常用的有1.0m ，1.5m ，2.0m ，2.5m ，3.0m ，4.5m ，6.0m ，7.5m ，9.0m ，12.0m 等。
各组统一选用ф19×2 mm 的管子，管材的导热系数43.2W/(m·K) 流速的确定当流体不发生相变时，介质的流速高，换热强度大，从而可使换热面积减少、结构紧凑，成本降低，一般也可抑止污垢的产生。
但流速大也会带来一些不利的影响，诸如压降ΔP 增加，泵功率增大，且加剧了对传热面的冲刷。
热交换器常用流速的范围见表2-1。
推荐的管内流速0.6-1.2m/s 壳侧流速0.5-1 m/s总管数、管程数、壳程数的确定（1）单程管子根数的确定根据选定的流速u 和管子内径计算单根管子的流量ρπ⨯⨯='u d q i m241单程管子的根数mm q q n '=/1 应取整数，最后还应该按照实际布置的方便性进行调整。
（2）若按单程设计每根管子的长度 可根据估算的传热面积计算od n Al π=' （3）管程数的确定根据上面计算的长度，再选取合适的标准管子的长度 如选取管长为l ''m ，则 管程数l l m '''=管程数应取2的倍数，且不亦过大。
（4）换热器的管子数，1n m n ⨯= 壳体直径壳体内径应不小于管板直径，初步设计中，可以按下式确定 b n P D c t '+-=2)1(式中 D —— 壳体内径，mm P t 两管子中心的距离称为管心距（或管间距），在此用P t 表示，一般是管外径的1.25倍。
对数温差计算公式
出来一个相对准确的数值,当 △T1/△T2>1.7时 用 种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值 温度 t1—— 冷流进口温度
理解，最简单的是套用公式 如果不严格的话，可以取2000~3000。最后算出的板换的面积要乘以一定的系数如1.2。 等于流量乘以温差来求得流量等相关技术参数，最后换算出换热面积。
。
△T1=T1-t2 △T2=T2-t1 其中 T1 —— 热流进口温度℃ T2—— 热流出口温度 t1—— 冷流进口温度 t2——冷流出口温度 1n——自然对数
Q=F*e*K
对数温差△t=((Ti-to)-(To-ti))/ln((Ti-to)/(To-ti)) Ti：热流体进口温度，单位（K） To：热流体出口温度，单位（K） ti：冷流体进口温度，单位（K） to：冷流体出口温度，单位（K） ln：自然对数 用板式换热器就是要选择板片的面积,它的选择主要有两种方法，但这两种都比较难理解，最简单的是套用公式 Q=K×F×Δt， Q——热负荷 K——传热系数 F——换热面积 Δt——传热温差（一般用对数温差） 传热系数取决于换热器自身的结构，每个不同流道的板片，都有自身的经验公式，如果不严格的话，可以取2000~ 一般东北的热负荷选65W/平方米，乘以建筑面积得总的热负荷，然后通过：热负荷等于流量乘以温差来求得流量 建议选用板式换热器。
冷凝器
对数平均温差公式
Байду номын сангаас
§=（T出-T进）/ln[（TK-T进）/(TK-T出）
T出 冷却介质 T进 冷却介质 TK 冷凝温度 公式1 公式2 公式3
§ 对数平均温差
47 35 48 13 12 2.564949
%%出风温度低说明风量大 4.678454943
11平均温差法设计计算
dA
1 A t m t x dAx A 0
Δtx
对于顺流和逆流换热器，对数平均温差计算式为
t max t min t m t max ln t min
tmax 、 tmin
分别表示换热器端差
t 、t
中的大者和小者
例题1 有一管壳式水—水换热器，管内为热水，进、出口温度分别为 100℃和 80℃；壳侧为冷水，进、出口温度分别为 20℃和 70℃。试确定： （1）该换热器的算术平均温差； （2）顺流布置时的对数平均温差； （3）逆流布置时的对数平均温差。
（3）逆流布置的对数平均温差为
100℃ 70℃ 100-70=30 ℃ 80℃ 20℃ 80-20=60 ℃
t m
t max t min 80 10 = 33.6℃ t max 80 ln ln 10 t min
t m
t max t min 60 30 = 43.3℃ t max 60 ln ln 30 t min
P 0.625 R 0.4
温差修正系数
0.9
该换热器的对数平均温差为
t m t m 0.9 43.3 39o C
1壳程，2、4、6、8…管程的 值
P
二、换热器热计算的两种类型
换热器热计算分两种情况：设计计算和校核计算。 设计计算：根据换热任务（一般已知两种流体的流量、进口温度、 出口温度其中的5个量），设计一个新的换热器，确定所需的换热面 积。 校核计算：对已有或已选定了换热面积的换热器，在非设计工况条 件下（一般已知两种流体的流量和进口温度），核算它能否胜任规定 的新任务。
再见！
解： （1）该换热器的算术平均温差为
(整理)板式换热器选型计算的方法及公式
板式换热器选型计算的方法及公式(1)求热负荷QQ=G．ρ．ＣP．Δt(2)求冷热流体进出口温度t2=t1+ Q /G ．ρ ．ＣP(3)冷热流体流量Ｇ= Q / ρ ．ＣP ．(t2-t1(4)求平均温度差ΔtmΔtm=(T1-t2)-(T2-t1)/In(T1-t2)/(T2-t1)或Δtm=(T１-t2)+(T2-t1)/2(5)选择板型若所有的板型选择完，则进行结果分析。
(6)由Ｋ值范围，计算板片数范围Ｎmin，ＮmaxＮmin = Q/ Kmax ．Δtm ．F P ．βＮmax = Q/ Kmin ．Δtm ．F P ．β(7)取板片数N（Ｎmin≤Ｎ≤Ｎmax ）若N已达Ｎmax，做（5）。
(8)取N的流程组合形式，若组合形式取完则做（7）。
(9)求Re，NuRe = W ．de / νNu =a1．Re a2．Pr a3(10)求a，K传热面积Ｆa = Nu ．λ / deK= 1 / 1/a h+1/a c+γc+γc+δ/λ0F= Q /K ．Δtm ．β(11)由传热面积Ｆ求所需板片数ＮＮＮＮ= F/ Fp+ 2(12)若N＜NN，做（８）。
(13)求压降ΔpEu = a4．Re a 5Δp = Eu ．ρ．W 2．ф(14) 若Δp＞Δ允，做（８）；若Δp≤Δ允，记录结果，做（８）。
注: 1．（1）、（2）、（3）根据已知条件的情况进行计算。
2．当T1-t2=T2-t1时采用Δtm = (T１-t2)+(T2-t1)/2 3．修正系数β一般0.7～0.9。
板式换热器的优化选型1 平均温差△tm从公式Q＝K△tmA，△tm＝1／A∫A（t1－t2）dA中可知，平均温差△tm是传热的驱动力，对于各种流动形式，如能求出平均温差，即板面两侧流体间温差对面积的平均值，就能计算出换热器的传热量。
平均温差是一个较为直观的概念，也是评价板式换热器性能的一项重要指标。
1.1 对数平均温差的计算当换热器传热量为dQ，温度上升为dt时，则C＝dQ／dt，将C定义为热容量，它表示单位时间通过单位面积交换的热量，即dQ＝K（th－tc）dA＝K△tdA，两种流体产生的温度变化分别为dth＝－dQ／Ch，dtc＝－dQ／Cc，d△t＝d（th －tc）＝dQ（1／Cc－1／Ch）,则dA＝[1／k（1／Cc－1／Ch）]·（d△t／△t），当从A＝0积分至A＝A0时，A0＝[1／k（1／Cc－1／Ch）]·㏑[（tho－tci）／（thi－tco）]，由于两种流体间交换的热量相等，即Q＝Ch（thi－tho）＝Cc （tco－tci），经简化后可知，Q＝KA0｛[（tho－tci）－（thi－tco）]／㏑[（tho －tci）／（thi－tco）]｝，若△t1＝thi－tco，△t2＝tho－tci，则Q＝KA0[（△t1－△t2）／㏑（△t1／△t2）]＝KA0△tm，式中的△tm＝（△t1－△t2）／㏑（△t1／△t2）。
计算流体对数平均温差和换热面积的解析式
计算流体对数平均温差和换热面积的解析式流体传热是热力学中的一个重要研究领域，对于工业的开发和科学的发展非常重要。
它涉及到流体的传热特性、热传导和换热机理，是热力学和传热学中非常重要的研究内容。
在传热学中，流体对数平均温差（LMTD）是一个非常重要的参数，它可以评估热传导效率和换热面积。
计算LMTD和换热面积是评估一个热传导或换热设备的性能的重要工具，使用解析式可以非常容易地计算出结果。
LMTD的计算公式是：LMTD= (T1-T2)/ln[(T1-T3)/(T2-T3)]，其中T1为传热媒体的出口温度，T2为传热媒体的进口温度，T3为被传热媒体的出口温度。
由于温度的单位不同，LMTD的结果也必须换算为相同单位。
换热面积的计算公式是：A=Q/(LMTD*U)，其中Q为换热量，LMTD为流体对数平均温差（LMTD），U为换热器的换热系数。
换热面积的结果也以特定单位计算，比如平方米（m2）或平方英尺（ft2）。
计算这些参数的公式可以使技术人员对流体的传热特性和换热机理有更清晰的了解，有助于更好地设计、控制和开发换热设备。
另外，换热面积可以用来估计传热器的大小，优化传热器的设计，使传热器具有最佳性能。
在这方面，可以利用解析式计算出换热面积，以便确定传热器的尺寸。
此外，LMTD和换热面积的计算可以帮助评估传热器的换热效率，以及传热器的设计参数。
由于换热器的温差越大，换热效率越高，因此换热面积的大小对换热效率的影响就越明显。
因此，换热面积的计算可以帮助确定热传导效率，帮助确定传热器的设计参数以及优化传热器的设计。
总而言之，LMTD和换热面积是评估热传导效率和换热设备性能的一个重要工具，帮助技术人员对流体的传热特性有更深入的了解，以达到最佳的设计性能。
它们的计算可以用解析式来得出，在工程设计中有着重要的实际意义。
对数温差
对数温差△t=((Ti-to)-(To-ti))/ln((Ti-to)/(To-ti))Ti：热流体进口温度，单位（K）To：热流体出口温度，单位（K）ti：冷流体进口温度，单位（K）to：冷流体出口温度，单位（K）ln：自然对数用板式换热器就是要选择板片的面积,它的选择主要有两种方法，但这两种都比较难理解，最简单的是套用公式Q=K×F×Δt，Q——热负荷K——传热系数F——换热面积Δt——传热温差（一般用对数温差）传热系数取决于换热器自身的结构，每个不同流道的板片，都有自身的经验公式，如果不严格的话，可以取2000~3000。
最后算出的板换的面积要乘以一定的系数如1.2。
一般东北的热负荷选65W/平方米，乘以建筑面积得总的热负荷，然后通过：热负荷等于流量乘以温差来求得流量等相关技术参数，最后换算出换热面积。
建议选用板式换热器。
板式换热器选型设计原则及方法更新时间：[2007-10-22]点击数：[1568]1、板式换热器选型设计原则为某一工艺过程选型设计板式换热器时，要考虑其设计压力、设计温度、介质特性和经济性等因素。
（1）单板面积的选择单板面积过小、则板片数目多，占地面积大，阻力降减少；反之，单板面积过大，则板片数目少，占地面积小，阻力降增大，但是难以保证适当的板间流速。
因此，一般单板面积可按角孔流速为6m/s 左右考虑。
（2）板间流速的选取流体在板间的流速，影响换热性能和压力降。
流速高，换热系数高，阻力降也增大；反之，则相反。
一般取板间流速为0.2-0.8m/s，且尽量使两种流体板间速度一致。
流速小于0.2m/s时，流体达不到揣流状态，且会形成较大的死角区；流速过高会导致阻力降剧增，气体板间流速一般不大于10m/s。
（3）流程的确定两侧流体的流量大致一致时，应尽量按等程布置；当两侧流体的流量相差较大时，则流量小的一侧按多流程布置或采用不等截面通道的板式换热器。
另外，当某一介质的温升或温降幅度较大时，也可采用多流程。
换热器计算
换热器计算本设计的换热器采用管壳式换热器，因为管壳式换热器适应性强，制造简单，易于维修以及生产成本低。
浮头式换热器，这种换热器中两端的管板有一端的管板可以沿轴向自由地浮动，完全消除了热应力，而且整个管束可从壳体中抽出,便于机械清洗和检修。
将压缩后的烟道气温度从141o C 将至60o C ，压力为1.2MPa ，流量为。
循环用冷却水入口温度18o C ，出口温度32o C ,压力为0.4MPa 。
循环冷却水较易结垢，为了便于水垢清洗，循环水走管程，电厂烟气走壳程。
本设计选用Φ25×2.5的碳钢管。
1.计算定性温度，确定物理常数对于循环冷凝水，定性温度t=(18+32)/2=25o C()3/kg 95.9965107.9952.9982.998m =⨯÷--=ρ()s Pa 6.9025102.80110041004⋅=⨯÷--=μμ()()K kg kJ/179.4510174.4183.4183.4C ⋅=⨯÷--=p()()K m /W 6078.05105985.06171.05985.0⋅=⨯÷-+=λ 对于电厂烟道气，定性温度t=(141+60)/2=100.5o C()C 01254.096.10537.0429.1726.025.10945.000484.0o 1⨯+⨯+⨯+⨯=ρ(标况)3m /kg 230.1=nRT mP=ρ则对于同压力下同质量的同种气体，==nRPmT ρ常数 则烟道气在100.5o C ，0.1013MPa 下的密度()15.273230.115.2735.1002⨯=+⨯ρ 32m /kg 8992.0=ρ则烟道气的质量流量为s kg /85.936008992.098.39440W =÷⨯= 则烟道气在100.5o C ，1.2MPa 下的密度，则对于同质量同温度下的同种气体，==m RT n Pρ常数 8992.01013.02.1=ρ 2/kg 652.10m =ρ s Pa 70.480945.03551254.07.130537.03.20726.017⋅=⨯+⨯+⨯+⨯=μμ求烟道气比热容()()K kg O p ⋅=⨯-+=/kJ 221.405.0220.4233.4220.4C 2H查气体的摩尔定压容与温度的关系表2C cT bT a p ++= 氮气的比热容为()()26315.2735.100109502.015.2735.10010226.632.27C 2+⨯⨯-+⨯⨯+=--pN()()K kg kJ K mol ⋅=⨯=⋅=-/054.1102851.29/J 51.293同理 ()K kg kJ pO ⋅=/137.1C 2 ()K kg kJ O p ⋅=/922.0C 2C 则烟道气的比热容为0945.0221.41254.0922.00537.0137.17260.0054.1C ⨯+⨯+⨯+⨯=p()K kg ⋅=/kJ 339.10945.0.22501254.00137.00537.00240.0726.00228.0⨯+⨯+⨯+⨯=λ()K m /W 0408.0⋅=求对数平均温差总热量为()()21.15J/s 1068360141133985.9T T WC Q 21p =-⨯⨯=-= 对数平均温差为5.2186036141t t T T R 1221=--=--=173.0601411832T T t t S 2112=--=--= 特性数据表()()25.70186032141In 186032141t 1=-----=∆m冷却水用量为()()s /kg 26.1818321000179.415.1068321t t C Q W 12=-⨯⨯=-=p温差修正系数为假设管程数为多程，壳程数为一程，查下图得F T =0.97，由于平均传热温差校正系数大于0.8，同时壳程流体流量较大，故取单壳程合适。
冷凝器对数平均温差计算公式
冷凝器对数平均温差计算公式冷凝器是制冷系统中的一个重要部件，而对数平均温差的计算对于冷凝器的设计和性能评估至关重要。
咱先来说说啥是对数平均温差。
想象一下，冷凝器里一边是热流体，温度挺高，另一边是冷流体，温度相对低些。
这两种流体之间的温度差异不是恒定不变的，那怎么算出一个能比较准确反映它们之间传热效果的温差呢？这就得靠对数平均温差啦。
那这对数平均温差到底咋算呢？公式就是：ΔTm = (ΔT1 - ΔT2) /ln(ΔT1 / ΔT2) 。
这里面，ΔT1 是热流体进口和冷流体出口的温差，ΔT2 是热流体出口和冷流体进口的温差。
我给您举个例子哈。
比如说有个冷凝器，热流体进口温度是 80℃，出口温度是 50℃；冷流体进口温度是 20℃，出口温度是 45℃。
那咱先算ΔT1 ，就是 80 - 45 = 35℃；再算ΔT2 ， 50 - 20 = 30℃。
然后代入公式，ln(35 / 30) 这部分，您得用计算器算算，算出来大概是 0.15 左右。
接着 (35 - 30) / 0.15 ，最后得出的结果就是这个冷凝器的对数平均温差啦。
可别小看这个公式，在实际工作中用处大着呢！我记得有一次，我们团队在设计一个大型制冷系统，要选合适的冷凝器。
大家一开始对对数平均温差的计算不太重视，就随便估摸着来。
结果呢，选的冷凝器根本达不到预期的制冷效果，整个系统运行得磕磕绊绊。
后来，我们重新仔细计算对数平均温差，根据准确的数据重新选型，这才让系统顺顺利利地运行起来。
再深入讲讲，这个公式里每个参数的准确性都特别关键。
比如说，测量流体进出口温度的时候，如果测量仪器不准确，或者测量点选择得不对，那算出来的温差就会有偏差，最终导致对数平均温差的计算错误。
所以啊，在实际操作中，一定要认真对待每一个数据的采集。
而且，不同类型的冷凝器，对数平均温差的影响因素也不太一样。
有的冷凝器结构复杂，流体流动情况多变，这时候就得综合考虑各种因素，不能简单地套公式，还得结合实际经验进行修正。