换热器计算复习过程
列管式换热器设计方案计算过程参考
列管式换热器设计方案计算过程参考
设计换热器的过程一般包括以下几个步骤：确定换热器类型、选择换
热器材质、计算换热面积、计算换热器尺寸、计算流体流量和温度等。
1.确定换热器类型：根据具体的工艺要求、流体性质和换热效率要求，确定使用的换热器类型，如管壳式换热器、管板式换热器、板式换热器等。
2.选择换热器材质：根据流体性质和工艺要求，选择合适的换热器材质，如不锈钢、碳钢、镍及其合金等。
考虑耐腐蚀性、强度和成本等因素。
3.计算换热面积：根据流体的流量、温度和换热传热系数，计算所需
的换热面积。
换热面积的计算可以通过换热器设计软件进行，也可以通过
数学公式计算，例如Q=U*A*(ΔTm)式中的A即为换热面积。
4.计算换热器尺寸：根据换热面积、管子直径和管排布方式，计算换
热器的尺寸，包括换热器的长度、宽度和高度等。
根据需要还可以进行结
构强度校核和模态分析等。
5.计算流体流量和温度：根据工艺要求和热力学计算，确定流体的流
量和温度。
通过质量守恒和能量守恒等原理进行计算，例如根据流体的流
量和温度差，计算冷却液的质量流率和冷却液的温度变化等。
总结起来，设计换热器的过程包括确定换热器类型和材质、计算换热
面积和尺寸，以及计算流体流量和温度等。
根据具体的工艺要求和流体性质，选择合适的设计参数，通过数学计算和换热器设计软件进行计算，最
终得到满足工艺要求的换热器设计方案。
换热器设计计算详细过程资料提纲
ΣΔPo=(Δp1’+Δp2')FsNs
8
管子按正三角形排列no=1.1*（n）^0.5；按正方 no=1.19*（n）^0.5
52.33333333 NB=(L列管长度L/折流板间距-1) 0.015 Ao=h(D-ncdo)
0.116959064 按壳程流通截面积Ao计算的流速
3743.635819
2.5 22.5 92.90592116 K=Q/(S*ΔTm)
ΣΔPi=(Δp1+Δp2)FtNp 0.006283185 Ai=π/4*di2*n/Np 0.721536817 ui=W1/(ρ1*Ai) 17938.43217 Re=ρdu/μ,湍流
0.1 输入值
0.005 计算值
0.035 查摩擦系数与雷诺数和相对粗糙度关系图 3628.637123 Δp1=λ*L/d*ρu2/2 777.5650977 Δp2=3*ρu2/2 12337.36622 ΣΔPi=(Δp1+Δp2)FgNp
mm
折流板圆缺高度占壳体 内径的百分数
%
折流板间距h
mm
折流板数目NB
，被冷却取0.3
表得到 表得到
p2)FtNp
诺数和相对粗糙度关系图 2/2
p2)FgNp
Δp2')FsNs 排列no=1.1*（n）^0.5；按正方形排列
.5 折流板间距-1)
积Ao计算的流速
=5.0Reo^(-0.228)
于10000
9.753848837 0.00984375 A=hD(1-d0/t)
根据管间最大截面积计算的流速 u当0 量直径de
m/s m
ReS
φμ=(μ/μw)^0.14
换热器流程数计算公式
换热器流程数计算公式下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!一、换热器流程数的定义换热器流程数是指换热器中流体流动的路径数量。
换热器设计计算详细过程
换热器设计计算详细过程1.确定换热器的换热负荷和传热系数：首先需要明确换热器所在系统的换热负荷，即所需传热功率。
根据系统的温度差、流体性质、质量流量等参数计算得到传热系数，该系数反映了换热器在给定条件下的传热能力。
2.确定流体入口和出口温度：根据所需的出口温度和流体的性质，可以通过传热方程计算得到流体的入口温度。
同时，需要考虑流体的流速、流态（单相流还是多相流）等因素。
3.选择合适的换热器类型：根据系统的特点和要求，选择合适的换热器类型，如壳管换热器、板式换热器等。
考虑换热器的传热特性、结构特点、施工方便程度等因素。
4.确定换热面积：通过传热方程和传热系数计算得到的换热负荷，可以反推计算出所需的换热面积。
同时还需要考虑换热器的热效率和流体流阻。
5.计算流体质量流量：通过需求传热功率、流体入口和出口温度的关系，可以计算得到流体的质量流率。
同时还需考虑流体的压降和速度等因素。
6.选择换热介质：根据流体的物性参数和流态选择合适的换热介质，如水、蒸汽、油等。
7.根据系统运行条件确定换热器材料：根据流体的性质、温度、压力等参数确定合适的换热器材料，如碳钢、不锈钢、钛合金等。
8.进行换热器的压力损失计算：根据流体的粘度、比热容率、流速等参数计算压力损失，以确保流体能够在换热过程中正常流动。
9.进行换热器的结构设计：根据所选的换热器类型和尺寸，进行换热器结构的设计，包括换热管的布置、壳体的设计等。
10.确定换热器的运行参数：包括换热器的入口温度、出口温度、流量、压力等参数，以便在实际运行中调整和监控换热器的工况。
11.进行换热器的强度计算与选择：根据换热器的运行条件和使用要求，进行强度计算和选择合适的材料和结构，以确保换热器的安全可靠运行。
12.进行换热器的经济性评价：对所设计的换热器进行经济性分析，包括建造成本、维护成本、运行成本等，以确定设计是否经济合理。
完整版换热器计算步骤
完整版换热器计算步骤第一步：确定换热器的基本参数在进行换热器计算之前，需要明确换热器的基本参数，包括所需的换热面积、流体质量流量以及进出口温度等。
这些参数将用于后续的计算。
第二步：确定传热系数换热器的传热系数是换热器计算的重要参数，它表示单位面积上传热的能力。
传热系数的计算可以根据换热器类型采用不同的方法，例如，对于壳管式换热器，可以采用Dittus-Boelter公式或Sieder-Tate公式等。
第三步：计算热负荷根据所需的换热量和传热系数，可以计算出热负荷。
热负荷表示单位时间内从一个流体传递给另一个流体的热量。
第四步：计算流体流量通过热负荷和已知的输入输出温度差，可以计算出流体的质量流量。
流体流量对换热器设计有重要影响，要合理确定。
第五步：计算换热面积在确定了热负荷和流体流量之后，可以通过换热器传热系数来计算所需的换热面积。
换热面积越大，换热效果越好，但对于实际应用来说，换热面积也需要在经济和操作上进行合理的限制。
第六步：确定流体速度流体速度对于换热器的设计和操作都有重要影响。
在实际应用中，需要保证流体速度能够使流体在换热器中均匀流动，并且尽量避免过高或过低的速度。
第七步：校核换热器尺寸换热器的尺寸必须满足设计要求和操作要求。
在校核换热器尺寸时，需要考虑到换热面积、流体速度、壳管或管束结构以及换热器的材料等因素。
第八步：确定换热器传热管的数量换热器传热管的数量是换热器计算中的重要参数。
根据已知的流体流量和传热系数，可以计算出所需的传热管数量。
此外，传热管的直径和长度也需要根据实际应用情况进行确定。
第九步：计算换热器的压力损失换热器的压力损失是通过流体流动过程中所发生的阻力造成的。
压力损失的计算涉及到换热器的结构和材料、流体的速度和粘度等因素。
通过计算压力损失，可以为换热器的实际运行提供参考依据。
第十步：优化设计方案根据以上计算结果，可以对换热器的设计方案进行优化。
通过对不同参数进行适当调整，可以得到满足工程要求和经济要求的最佳设计方案。
完整版换热器计算步骤
完整版换热器计算步骤换热器是一种常见的热交换设备，常用于将热能从一个流体传递给另一个流体。
换热器的设计需要进行一系列的计算步骤，以确保其正常运行和高效工作。
下面是一个完整版的换热器计算步骤，包括设计要素、计算公式和实际操作。
设计要素：1.温度：确定进口和出口的流体温度2.流量：计算流体的质量流量，即单位时间内通过换热器的物质量3.效率：计算换热器的传热效率，即输入热量与输出热量之间的比值4.压降：计算流体在换热器中的压降，以确保流体能够正常流动计算步骤：1.确定换热器的类型：换热器可以分为三类，即管壳式换热器、管束式换热器和板式换热器。
选择适合的类型要考虑流体的性质、压力、温度和流量等因素。
2.确定流体的物性参数：包括热导率、比热容和密度等参数。
这些参数可以通过查阅资料或实验测量得到。
3.计算传热面积：传热面积是换热器的一个重要参数，可以通过传热率和传热温差来计算。
传热率可以通过查表或经验公式计算得到。
4.计算输出温度：根据换热器的效率和输入温度，可以计算出输出温度。
效率可以根据使用经验或理论估计。
5.计算流体的质量流量：通常需要根据应用的需求确定流体的质量流量。
质量流量可以通过测量或经验公式计算得到。
6.计算传热面积：传热面积决定了换热器的尺寸和成本，一般需要通过经验公式或计算得到。
7.计算压降：压降是换热器设计的一个关键参数，需要根据应用的压力要求和流体的性质计算得到。
压降过大会导致流体流速降低，影响传热效率。
8.确定流体流向：根据应用需求和设计要求选择流体的进出口方向。
实际操作：1.收集流体数据：收集流体的压力、温度和流量等数据。
2.计算换热面积：根据选择的换热器类型和待换热流体的数据，计算换热器的传热面积。
3.计算输出温度：根据输入温度、效率和换热器的传热特性，计算输出温度。
4.计算质量流量：根据应用需求和设计要求计算流体的质量流量。
5.计算压降：根据流体的性质和流动条件计算压降。
6.确定流体流向：根据应用需求和设计要求确定流体的进出口方向。
传热过程和换热器热计算基础
(m2·℃) / W
多层平壁的传热：
q=
n δi 1 1 +∑ + h1 i =1 λi h2
tf1－ tf2
二、圆筒壁的传热 每米长圆筒壁的总传热热阻热阻：
只有管道外径 d 2 超过某一值后包上热绝缘层才能 起到减少单位管长热损失的作用，把此直径称为临界 热绝缘直径，用 d c 表示。
d c 可由求 q1 对热绝缘层外径的一阶导数并令之 等于零而得到，即 d = 2λins c h2 （ d 2 > d c 加绝热层才能减少热损）
式中： 2 ——管道热绝缘层外表面对环境的表面传 h 热系数[W/(m2·K)]； λins ——保温材料的导热系数[W/(m·K)]。
' 肋面平均温度 t w2 (< tw2 )
肋片实际散热量：
h A (t
2
2
'
w2
− tf2
)
2
肋处于肋基温度下的理想散热量： h 肋片效率：
A2 (t w 2 − tf2 )
t w 2 − tf2 实际散热量 h2 A2 t w 2 − tf2 = = η= 理想散热量 h2 A2 (t w 2 − tf2 ) t w 2 − tf2
Φ = Ah2 (t w2 − tf2 )
λ Φ = A (t w1 − t W2 ) δ
Φ tf1 − t W1 = Ah Φ t w1 − t W2 = Aλ / δ Φ t w2 − t f2 = Ah2
传热方程：
A(t f1 − t f2 ) Φ= = KA ∆ t 1 / h1 + λ / δ + 1 / h2
传热学第十章传热过程和换热器计算-精选文档
热热阻增加较多，而使换热热阻
降低较少，从而，使总热阻增加， 起到削弱传热的效果；
Ai
A2
而设置肋片使导热热阻增加较少，
而换热热阻降低较多，从而，使 总热阻下降，起到强化传热的作 用。
二、传热方程中的平均传热温差
K A t K A ( t t ) f 1 f 2
都在变化，如下图：
3 间壁式换热器的器，流体有顺 流和逆流两种，适用于传热量不大或流体流量不大的情形
(2) 管壳式换热器：最主要的一种间壁式换热器，传热面由
管束组成，管子两端固定在管板上，管束与管板再封装在外
壳内。两种流体分管程和壳程。
T A , out
T side) B ,in(shell
混合式：换热器内冷、热流体直接接触、互相混合来实现
热量交换。 蓄热式：冷、热两种流体依次交替地流过换热器的同一 换热面（蓄热体）实现非稳态的热量交换。 间壁式：换热器内冷、热流体由壁面隔开，热量由热流体
到冷流体传递过程是由热流体与壁面间的对流换
热、壁的导热、壁面与冷流体间的对流换热三个 环节组成的传热过程。（应用最广泛）
严格上，仅在dA时成立
实际传热过程中，通常，两个流体的温度随着传热的流程
T T ot) h (H
T
T1
Th Tc
T 2
T 1
T c (cold) x
T2
x
如何计算平均传热温差？平均传热温差与传热器的形式有关！
10.2 换热器的型式
1 换热器的定义：用于使热量从热流体传递到冷流 体，以满足规定工艺要求的装置。 2 换热器的分类：
t t t t t t h c h c
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。
板式换热器设计选型计算方法和步骤
板式换热器设计选型计算方法和步骤板式换热器是一种常用的热交换设备，用于将热量从一个流体传递到另一个流体，常用于工业生产和暖通空调系统等领域。
在进行板式换热器设计的时候，需要进行选型计算，确保选用适合的设备。
以下是板式换热器设计选型计算的方法和步骤。
1.确定换热要求：在进行选型计算之前，首先需要明确换热器的换热要求。
需要确定的参数包括热量传递量、流体的流量及温度等。
根据实际应用需求，可以计算出所需要的传热面积。
2.确定流体性质：在进行选型计算之前，需要明确流体的物理性质，如密度、比热容、导热系数等。
这些参数将用于计算换热器的传热系数以及流体流量。
3.确定换热器类型：根据实际需求和换热要求，确定适合的换热器类型。
常见的板式换热器类型包括波纹板式换热器、平板式换热器和多馏分板式换热器等。
4.计算换热面积：根据给定的热量传递量和流体的物理性质，可以计算出所需的传热面积。
传热面积的计算公式为：A=Q/(U·ΔTm)，其中Q 为热量传递量，U为整体传热系数，ΔTm为全平均温差。
5.确定流体侧压降：计算流体在板式换热器内的压降，确保流体正常流动。
可以使用经验公式或流体力学计算方法来进行压降的计算。
6.选择合适的传热板：根据流体的流动性质和换热要求，选择合适的传热板。
传热板的选择应考虑其传热效果、耐腐蚀性、结构强度等因素。
7.确定板片数量：根据计算得到的传热面积和板片的面积，可以计算出所需的板片数量。
板片数量的选择应根据实际运行要求来确定，以确保换热器具有足够的传热面积。
8.确定板片间距和通道宽度：根据流体的流量和换热要求，确定板片间的间距和通道的宽度。
这些参数将影响流体的流速、压降以及换热效果。
9.进行换热器的设计绘图：根据以上计算结果，进行换热器的设计绘图。
绘图应包括换热器的尺寸、管道连接方式、流体进出口位置等详细信息。
10.进行换热器的性能验证：进行换热器的性能验证和参数调整，确保设计的换热器符合实际使用要求。
完整版换热器计算步骤
第2章工艺计算2.1设计原始数据2.2管壳式换热器传热设计基本步骤（1）了解换热流体的物理化学性质和腐蚀性能（2）由热平衡计算的传热量的大小，并确定第二种换热流体的用量。
（3）确定流体进入的空间（4）计算流体的定性温度，确定流体的物性数据（5）计算有效平均温度差，一般先按逆流计算，然后再校核（6）选取管径和管内流速（7）计算传热系数，包括管程和壳程的对流传热系数，由于壳程对流传热系数与壳径、管束等结构有关，因此，一般先假定一个壳程传热系数，以计算K,然后再校核（8）初估传热面积，考虑安全因素和初估性质，常采用实际传热面积为计算传热面积值的1.15~1.25倍（9）选取管长I。
（10）计算管数N T（11）校核管内流速，确定管程数（12）画出排管图，确定壳径D j和壳程挡板形式及数量等（13）校核壳程对流传热系数（14）校核平均温度差（15）校核传热面积第2章工艺计算（16）计算流体流动阻力。
若阻力超过允许值，则需调整设计。
2.3确定物性数据 2.3.1定性温度由《饱和水蒸气表》可知，蒸汽和水在 p=7.22MPa t>295 C 情况下为蒸汽，所以在不考 虑开工温度、压力不稳定的情况下，壳程物料应为蒸汽，故壳程不存在相变。
对于壳程不存在相变，其定性温度可取流体进出口温度的平均值。
其壳程混合气体 的平均温度为：管程流体的定性温度:根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据2.3.2物性参数管程水在320C 下的有关物性数据如下：【参考 物性数据 无机 表1.10.1 ]表2 — 2壳程蒸气在357.5下的物性数据[1]:【锅炉手册 饱和水蒸气表]t=420 2952357.5 °C(2-1 )T=310 3302320 C第2章工艺计算2.4估算传热面积 241热流量根据公式（2-1）计算：Q WC p t将已知数据代入 （2-1）得:Q WC p1 b=60000X 5.495 X 103 (330-310)/3600=1831666.67W式中：W 工艺流体的流量，kg/h ；C p1 ――工艺流体的定压比热容，kJ/疥K ; t 1 ――工艺流体的温差，C ；Q――热流量，W2.4.2平均传热温差根据化工原理4-45 公式（2-2）计算:按逆流计算将已知数据代入 （2-3）得:【化原 4-31a 】(2-2)t mt 1 t2t 1(2-3)Int2t mt1 t2t1ln420 330 310 295 ‘41.86C ,420 330In310 295第2章工艺计算式中： t m ――逆流的对数平均温差，C ；t i ――热流体进出口温差，c ； t 2 ――冷流体进出口温差，c ； 可按图2-1中（b ）所示进行计算。
换热器的计算举例
换热器的计算举例换热器是一种常见的热交换设备，用于在流体之间传递热量。
它在许多工业过程中发挥着重要的作用，例如化工、石油、食品加工、制药等。
以下是一个计算换热器的例子，以说明如何确定换热器的工作参数和尺寸。
假设我们需要设计一个换热器来将热水从80°C降低到60°C，并且需要将冷水从20°C加热到40°C。
我们已经知道热水的流量为1,000升/小时，冷水流量为800升/小时。
步骤1：确定热水和冷水的进出口温度差首先，我们需要确定热水和冷水的温度差。
在本例中，热水的进口温度为80°C，出口温度为60°C，所以温度差为20°C。
同样，冷水的温度差为20°C。
步骤2：计算热水和冷水的热量热水的热量可以通过以下公式计算：Q=m×c×ΔT其中，Q代表热量，m代表质量，c代表比热容，ΔT代表温度差。
在本例中，热水的质量可以通过以下公式计算：m=流量×密度已知热水的流量为1,000升/小时，那么质量可以通过将流量转换为千克/小时来计算：m=1,000千克/立方米×1立方米/1,000升×1,000升/小时=1千克/小时热水的密度可以通过查找热水的性质表来获取，假设为1千克/立方米。
热水的比热容可以通过查找热水的性质表或使用常见物质的比热容来估计，假设为4.18千焦尔/千克•摄氏度。
因此，热水的热量可以计算为：Q热水=1千克/小时×4.18千焦尔/千克•摄氏度×20°C=83.6千焦尔/小时同样地，可以使用相同的方法计算冷水的热量。
冷水的流量为800升/小时，质量为0.8千克/小时（假设冷水的密度为1千克/立方米），比热容为4.18千焦尔/千克•摄氏度。
因此，冷水的热量为：Q冷水=0.8千克/小时×4.18千焦尔/千克•摄氏度×20°C=66.88千焦尔/小时步骤3：计算换热器的传热面积传热面积是换热器设计中的关键参数，它决定了换热器的尺寸。
传热学第九章-传热过程分析和换热器热计算-2
特点?
10.什么是污垢热阻? 工程实际中,怎样减小管路中的污垢 热阻? 举几个例子.
11.强化传热系数的原则是什么? 12.什么是有源强化换热(主动式强化换热)和无源强化换热
(被动式强化换热)? 13.怎样使用试验数据, 用威尔逊图解法求解传热过程分热
阻? 14.有那些隔热保温技术. 什么是保温效率?
1Cr
1Cr
上面的推导过程得到如下结果，对于顺流：
当 qmchhqmccc时
Cr
Cmin Cmax
Ch Cc
1exp
CkAh (1Cr
)
1Cr
当 qmchhqmccc时，同样的推导过程可得：
Cr
Cmin Cmax
Cc Ch
1exp
CkAc (1Cr
)
1Cr
上面两个公式合并，可得：
Cr
④ 利用NTU计算 ⑤ 利用(9-17)计算，利用(9-14)计算另一个 ⑥ 比较两个，是否满足精度，否则重复以上步骤
从上面步骤可以看出，假设的出口温度对传热量的影响 不是直接的，而是通过定性温度，影响总传热系数，从而 影响NTU，并最终影响 值。而平均温差法的假设温度 直接用于计算 值，显然-NTU法对假设温度没有平均温 差法敏感，这是该方法的优势。
传热学第九章－传热过程分析和换热器热计算
换热器的热计算有两种方法：平均温差法
（完整版）换热器计算步骤..
（完整版）换热器计算步骤..第2章工艺计算2.1设计原始数据表2—12.2管壳式换热器传热设计基本步骤（1）了解换热流体的物理化学性质和腐蚀性能（2）由热平衡计算的传热量的大小，并确定第二种换热流体的用量。
（3）确定流体进入的空间（4）计算流体的定性温度，确定流体的物性数据（5）计算有效平均温度差，一般先按逆流计算，然后再校核（6）选取管径和管内流速（7）计算传热系数，包括管程和壳程的对流传热系数，由于壳程对流传热系数与壳径、管束等结构有关，因此，一般先假定一个壳程传热系数，以计算K，然后再校核（8）初估传热面积，考虑安全因素和初估性质，常采用实际传热面积为计算传热面积值的1.15~1.25倍l（9）选取管长（10）计算管数NT（11）校核管内流速，确定管程数（12）画出排管图，确定壳径D和壳程挡板形式及数量等i（13）校核壳程对流传热系数（14）校核平均温度差（15）校核传热面积（16）计算流体流动阻力。
若阻力超过允许值，则需调整设计。
第2章工艺计算2.3 确定物性数据2.3.1定性温度由《饱和水蒸气表》可知，蒸汽和水在p=7.22MPa、t>295℃情况下为蒸汽，所以在不考虑开工温度、压力不稳定的情况下，壳程物料应为蒸汽，故壳程不存在相变。
对于壳程不存在相变，其定性温度可取流体进出口温度的平均值。
其壳程混合气体的平均温度为：t=420295357.52+=℃（2-1）管程流体的定性温度：T=3103303202+=℃根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。
2.3.2 物性参数管程水在320℃下的有关物性数据如下：【参考物性数据无机表1.10.1】表2—2壳程蒸气在357.5下的物性数据[1]：【锅炉手册饱和水蒸气表】表2—32.4估算传热面积 2.4.1热流量根据公式（2-1）计算：p Q Wc t =? 【化原 4-31a 】（2-2）将已知数据代入（2-1）得：111p Q WC t =?=60000×5.495×310 (330-310)/3600=1831666.67W式中： 1W ——工艺流体的流量，kg/h ；1p C ——工艺流体的定压比热容，kJ/㎏.K ；1t ?——工艺流体的温差，℃；Q ——热流量，W 。
换热器热量计算
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，℃。
3、有相变化a.冷凝液在饱和温度下离开换热器，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，则热流体释放热量为潜热加显热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△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）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。
换热器热力计算基础 ppt课件
对微元面积dA，传热方程为 dQ k(t1t2)dA
t
t1
t2
dQ kdA
d(t)mdQ
d（t）mkdA t
t'' d (t) A
mkdA
t' t
0
t '' ln mkA
t ' 换热器热力计算基础
d(t)mdQ t'' t' mQ
t ' t '' Q t ' kA
ln t ''
度为，肋侧总面积。假设肋壁
材料的热导率为常数，肋侧表
面传热系数也为常数。在稳态
情况下，可以分别对于传热过
程的三个环节写出下面三个热 流量的计算公式： 换热器热力计算基础
对于左侧对流换热 对于壁的导热
A1h1 tf1tw1
tf1tw1 1
t w 1 t w2
A1h1
A1
对于肋侧对流换热 A 2 h 2 t w 2 t f 2 A 2 h 2 t w 2 t f 2
1 及h 传2 热系数 具有k 最1 佳值。
换热器热力计算基础
在工程上，当 h1 h23~5时，一般选择
较小的低肋；当 h1 h2 10 时，一般选择
较大的高肋。为了有效的强化传热，肋片应
该加在表面传热系数较小的一侧。
换热器热力计算基础
肋片管
•
换热器热力计算基础
2－3 平均温压
• 换热器中流体的常见流型：
换热器热力计算基础
热交换器热计算基础
换热器热决3个问题：①热量衡算，传热速率。②温度 沿传热面变化。③tw Tw不好测。
换热器热力计算基础
换热器设计计算步骤及所需掌握知识点
设计过程中所需掌握的知识点如下：•估计传热面积
•单位时间内的传热量Q 的计算
•原有流量Wc 的计算
•传热平均温度差△t m的计算
•△t m逆的计算
•校正系数φ的确定
•△t m的计算
•总传热系数K 的确定
•估算传热面积A
•初选换热器型号
•初选换热器型号
•管内流速的选取和管子规格的选择•单程管数的计算
•管长I 的管理
•管程数N p的确定和总管数N t的计算（二）核算阻力压降
•管程阻力压降△P i的计算
•管程流通面积S i的计算
•管内流速U1的计算
•管内雷诺数Re i的计算
•摩擦系数λ的确定
•管程结垢校正系数f i的选取
•△P i的计算
•壳程阻力压降△P 0的计算
•选取折流挡板和挡板间距h
•折流挡板数N B 的计算
•壳程流通面积S o 的计算
•壳程流速U o的计算
•当量直径de o的计算
•壳程雷诺数Re 0和λ 0的计算
•△P 0的计算
•核算传热面积
•管程对流传热系数α i的计算
•壳程对流传热系数α 0的计算
•总传热系数K 计的计算
•传热面积A 计的计算。
(完整版)换热器计算步骤..
第2章工艺计算2.1设计原始数据表2—12.2管壳式换热器传热设计基本步骤（1）了解换热流体的物理化学性质和腐蚀性能（2）由热平衡计算的传热量的大小，并确定第二种换热流体的用量。
（3）确定流体进入的空间（4）计算流体的定性温度，确定流体的物性数据（5）计算有效平均温度差，一般先按逆流计算，然后再校核（6）选取管径和管内流速（7）计算传热系数，包括管程和壳程的对流传热系数，由于壳程对流传热系数与壳径、管束等结构有关，因此，一般先假定一个壳程传热系数，以计算K，然后再校核（8）初估传热面积，考虑安全因素和初估性质，常采用实际传热面积为计算传热面积值的1.15~1.25倍l（9）选取管长（10）计算管数NT（11）校核管内流速，确定管程数（12）画出排管图，确定壳径D和壳程挡板形式及数量等i（13）校核壳程对流传热系数（14）校核平均温度差（15）校核传热面积（16）计算流体流动阻力。
若阻力超过允许值，则需调整设计。
第2章工艺计算2.3 确定物性数据2.3.1定性温度由《饱和水蒸气表》可知，蒸汽和水在p=7.22MPa、t>295℃情况下为蒸汽，所以在不考虑开工温度、压力不稳定的情况下，壳程物料应为蒸汽，故壳程不存在相变。
对于壳程不存在相变，其定性温度可取流体进出口温度的平均值。
其壳程混合气体的平均温度为：t=420295357.52+=℃（2-1）管程流体的定性温度：T=3103303202+=℃根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。
2.3.2 物性参数管程水在320℃下的有关物性数据如下：【参考物性数据无机表1.10.1】表2—2壳程蒸气在357.5下的物性数据[1]：【锅炉手册饱和水蒸气表】表2—32.4估算传热面积 2.4.1热流量根据公式（2-1）计算：p Q Wc t =∆ 【化原 4-31a 】 （2-2）将已知数据代入 （2-1）得：111p Q WC t =∆=60000×5.495×310 (330-310)/3600=1831666.67W式中： 1W ——工艺流体的流量，kg/h ；1p C ——工艺流体的定压比热容，kJ/㎏.K ；1t ∆——工艺流体的温差，℃；Q ——热流量，W 。
固定管板换热器计算书复习过程
固定管板换热器计算书软件批准号：CSBTS/TC40/SC5-D01-1999DATA SHEET OF PROCESSEQUIPMENT DESIGN工程名：PROJECT设备位号：ITEM设备名称：原料气压缩机一级冷却器EQUIPMENT图号：FXLSZ-02-00DWG NO。
设计单位：抚顺新纪元炼化设备有限公司 DESIGNER固定管板换热器设计计算计算单位抚顺新纪元炼化设备有限公司设计计算条件壳程管程设计压力0.5 MPa设计压力 1.8 MPa 设计温度ts50 ︒C设计温度tt150 ︒C 壳程圆筒内径450 mm 管箱圆筒内径450 mm 材料名称Q345R 材料名称Q345R简图计算内容壳程圆筒校核计算前端管箱圆筒校核计算前端管箱封头(平盖)校核计算后端管箱圆筒校核计算后端管箱封头(平盖)校核计算管箱法兰校核计算开孔补强设计计算管板校核计算前端管箱筒体计算 计算单位计算所依据的标准GB 150.3-2011计算条件筒体简图计算压力 P c 1.80 MPa设计温度 t 150.00 ︒ C 内径 D i 450.00 mm 材料Q345R ( 板材 ) 试验温度许用应力 189.00 MPa 设计温度许用应力 189.00 MPa 试验温度下屈服点 345.00 MPa 钢板负偏差 C 1 0.30 mm 腐蚀裕量 C 2 2 mm 焊接接头系数 φ 0.85厚度及重量计算计算厚度 δ = P D P c it c 2[]σφ- = 2.54 mm 有效厚度 δe =δn - C 1- C 2= 9.7 mm 名义厚度 δn = 12.00mm 重量 123.05Kg压力试验时应力校核压力试验类型 液压试验试验压力值 P T = 1.25P [][]σσt= 2.2500 (或由用户输入)MPa 压力试验允许通过 的应力水平 [σ]T [σ]T ≤ 0.90 σs = 310.50MPa 试验压力下 圆筒的应力 σT = p D T i e e .().+δδφ2 = 71.39MPa校核条件 σT ≤ [σ]T 校核结果 合格压力及应力计算最大允许工作压力 [P w ]=2δσφδe t i e []()D += 5.95649 MPa 设计温度下计算应力 σt=P D c i e e()+δδ2= 48.55MPa [σ]t φ160.65MPa校核条件 [σ]t φ ≥σt结论 筒体名义厚度大于或等于GB151中规定的最小厚度8.20mm,合格前端管箱封头计算计算单位 计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件椭圆封头简图计算压力 P c 1.80 MPa设计温度 t 150.00 ︒ C 内径 D i 450.00 mm 曲面深度 h i 112.50 mm 材料Q345R (板材) 设计温度许用应力 [σ]t189.00 MPa 试验温度许用应力 [σ]189.00 MPa 钢板负偏差 C 1 0.30 mm 腐蚀裕量 C 2 2 mm焊接接头系数 φ 1.00压力试验时应力校核压力试验类型 液压试验试验压力值P T = 1.25P c = 2.2500MPa 压力试验允许通过的应力[σ]t[σ]T ≤ 0.90 σs = 310.50 MPa 试验压力下封头的应力σT = φδδ.4).(e e i T D p += 78.45MPa校核条件 σT ≤ [σ]T校核结果合格压力试验时应力校核压力试验类型 液压试验试验压力值P T = 1.25P c = 2.2500MPa 压力试验允许通过的应力[σ]t[σ]T ≤ 0.90 σs = 310.50 MPa 试验压力下封头的应力σT = φδδ.2)5.0.(e e i T KD p += 78.45MPa校核条件 σT ≤ [σ]T校核结果合格厚度及重量计算形状系数K = ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+2i i 2261h D = 1.0000后端管箱筒体计算 计算单位计算所依据的标准GB 150.3-2011计算条件筒体简图计算压力 P c 1.80 MPa设计温度 t 150.00 ︒ C 内径 D i 450.00 mm 材料Q345R ( 板材 ) 试验温度许用应力 189.00 MPa 设计温度许用应力 189.00 MPa 试验温度下屈服点 345.00 MPa 钢板负偏差 C 1 0.30 mm 腐蚀裕量 C 2 2 mm 焊接接头系数 φ 0.85厚度及重量计算计算厚度 δ = P D P c it c 2[]σφ- = 2.54 mm 有效厚度 δe =δn - C 1- C 2= 9.7 mm 名义厚度 δn = 12.00mm 重量 136.72Kg压力试验时应力校核压力试验类型 液压试验试验压力值 P T = 1.25P [][]σσt= 2.2500 (或由用户输入)MPa 压力试验允许通过 的应力水平 [σ]T [σ]T ≤ 0.90 σs = 310.50MPa 试验压力下 圆筒的应力 σT = p D T i e e .().+δδφ2 = 71.39MPa校核条件 σT ≤ [σ]T 校核结果 合格压力及应力计算最大允许工作压力 [P w ]=2δσφδe t i e []()D += 5.95649 MPa 设计温度下计算应力 σt=P D c i e e()+δδ2= 48.55MPa [σ]t φ160.65MPa校核条件 [σ]t φ ≥σt结论 筒体名义厚度大于或等于GB151中规定的最小厚度8.20mm,合格后端管箱封头计算计算单位 计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件椭圆封头简图计算压力 P c 1.80 MPa设计温度 t 150.00 ︒ C 内径 D i 450.00 mm 曲面深度 h i 112.50 mm 材料Q345R (板材) 设计温度许用应力 [σ]t189.00 MPa 试验温度许用应力 [σ]189.00 MPa 钢板负偏差 C 1 0.30 mm 腐蚀裕量 C 2 2 mm焊接接头系数 φ 1.00压力试验时应力校核压力试验类型 液压试验试验压力值P T = 1.25P c = 2.2500MPa 压力试验允许通过的应力[σ]t[σ]T ≤ 0.90 σs = 310.50 MPa 试验压力下封头的应力σT = φδδ.4).(e e i T D p += 78.45MPa校核条件 σT ≤ [σ]T校核结果合格压力试验时应力校核压力试验类型 液压试验试验压力值P T = 1.25P c = 2.2500MPa 压力试验允许通过的应力[σ]t[σ]T ≤ 0.90 σs = 310.50 MPa 试验压力下封头的应力σT = φδδ.2)5.0.(e e i T KD p += 78.45MPa校核条件 σT ≤ [σ]T校核结果合格厚度及重量计算形状系数K = ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+2i i 2261h D = 1.0000壳程圆筒计算 计算单位计算所依据的标准GB 150.3-2011计算条件筒体简图计算压力 P c 0.50 MPa设计温度 t 50.00 ︒ C 内径 D i 450.00 mm 材料Q345R ( 板材 ) 试验温度许用应力 189.00 MPa 设计温度许用应力 189.00 MPa 试验温度下屈服点 345.00 MPa 钢板负偏差 C 1 0.30 mm 腐蚀裕量 C 2 2 mm 焊接接头系数 φ 0.85厚度及重量计算计算厚度 δ = P D P c it c 2[]σφ- = 0.70 mm 有效厚度 δe =δn - C 1- C 2= 9.7 mm 名义厚度 δn = 12.00mm 重量 682.23Kg压力试验时应力校核压力试验类型 液压试验试验压力值 P T = 1.25P [][]σσt= 2.2500 (或由用户输入)MPa 压力试验允许通过 的应力水平 [σ]T [σ]T ≤ 0.90 σs = 310.50MPa 试验压力下 圆筒的应力 σT = p D T i e e .().+δδφ2 = 71.39MPa校核条件 σT ≤ [σ]T 校核结果 合格压力及应力计算最大允许工作压力 [P w ]=2δσφδe t i e []()D += 5.95649 MPa 设计温度下计算应力 σt=P D c i e e()+δδ2= 13.49MPa [σ]t φ160.65MPa校核条件 [σ]t φ ≥σt结论 筒体名义厚度大于或等于GB151中规定的最小厚度8.20mm,合格换热管内压计算计算单位 计算条件换热管简图计算压力 P c 1.80 MPa设计温度 t 150.00 ︒ C 内径 D i 15.00 mm 材料S32168 ( 管材 ) 试验温度许用应力 116.00 MPa 设计温度许用应力 116.00 MPa 钢板负偏差 C 1 0.25 mm 腐蚀裕量 C 2 0.00 mm 焊接接头系数 φ 1.00厚度及重量计算计算厚度 δ = P D P c it c 2[]σφ- = 0.12 mm 有效厚度 δe =δn - C 1- C 2= 1.75 mm 名义厚度 δn = 2.00mm 重量4.19Kg 压力及应力计算最大允许工作压力 [P w ]=2δσφδe t i e []()D += 24.23881 MPa 设计温度下计算应力 σt=P D c i e e()+δδ2= 8.61MPa [σ]t φ116.00MPa校核条件 [σ]t φ ≥σt结论 换热管内压计算合格换热管外压计算计算单位计算条件换热管简图计算压力 P c -0.50 MPa设计温度 t 150.00 ︒ C 内径 D i 15.00 mm 材料名称S32168 (管材)试验温度许用应力 [σ] 116.00 MPa 设计温度许用应力 [σ]t 116.00 MPa 钢板负偏差 C 1 0.25 mm 腐蚀裕量 C 2 0.00 mm焊接接头系数 φ 1.00厚度及重量计算计算厚度 δ = 0.19mm 有效厚度 δe =δn - C 1- C 2= 1.75 mm 名义厚度 δn = 2.00 mm 外压计算长度 L L= 5002.00 mm 外径 D o D o = D i +2δn = 19.00 mmL/D o 4.12 D o /δe 10.86 A 值 A = 0.0104200 B 值 B= 121.23 重量 4.19kg 压力计算许用外压力 [P ]=B D o e/δ = 17.54592 MPa结论 换热管外压计算合格延长部分兼作法兰固定式管板设计单位设计计算条件简图设计压力p s0.5 MPa设计温度T s50 C︒平均金属温度 t s 40 ︒C装配温度t o15 ︒C壳材料名称Q345R设计温度下许用应力[σ]t189 Mpa程平均金属温度下弹性模量E s2e+05 Mpa平均金属温度下热膨胀系数αs 1.105e-05mm/mm︒C圆壳程圆筒内径D i450 mm 壳程圆筒名义厚度δs12 mm 壳程圆筒有效厚度δse9.7 mm 筒壳体法兰设计温度下弹性模量E f’ 1.995e+05 MPa 壳程圆筒内直径横截面积 A=0.25πD i2 1.59e+05 mm2 壳程圆筒金属横截面积 A s=πδs(D i+δs) 1.224e+04 mm2管设计压力p t 1.8 MPa 箱设计温度T t 150 ︒C圆材料名称Q345R筒设计温度下弹性模量E h 2.01e+05 MPa 管箱圆筒名义厚度(管箱为高颈法兰取法兰颈部大小端平均值)δh12 mm管箱圆筒有效厚度δhe 9.7 mm 管箱法兰设计温度下弹性模量E t” 1.94e+05 MPa 材料名称S32168换管子平均温度 t t 140 ︒C 设计温度下管子材料许用应力[σ]t t 116 MPa 设计温度下管子材料屈服应力σs t156 MPa 热设计温度下管子材料弹性模量E t t 1.86e+05 MPa 平均金属温度下管子材料弹性模量E t 1.866e+05 MPa 平均金属温度下管子材料热膨胀系数αt 1.702e-05 mm/mm︒C管管子外径d19 mm 管子壁厚δt 2 mm注：δτμτtpa p =r r管箱法兰计算计算单位设 计 条 件简 图设计压力 p 1.800 MPa 计算压力 p c 1.800 MPa 设计温度 t 150.0 ︒ C 轴向外载荷 F 0.0 N 外力矩 M 0.0 N .mm 壳 材料名称 Q345R 体 许用应力 nt[]σ 189.0 MPa 法 材料名称 16Mn 许用 [σ]f 178.0 MPa 兰 应力 [σ]t f 167.0 MPa 材料名称35CrMoA 螺 许用 [σ]b 210.0 MPa 应力[σ]t b185.0 MPa 栓 公称直径 d B 20.0 mm 螺栓根径 d 1 17.3 mm 数量 n 20个D i450.0 D o 590.0 垫 结构尺寸D b 550.0 D 外 504.0 D 内 472.0 δ0 12.0 mm L e 20.0 L A 28.0 h 10.0 δ122.0材料类型 软垫片N 16.0m 3.00 y (MPa) 69.0 压紧面形状1a,1bb7.16D G 489.7片 b 0≤6.4mm b = b 0b 0≤6.4mm D G = ( D 外+D 内 )/2b 0 > 6.4mm b =2.530bb 0 > 6.4mm D G = D 外 - 2b螺 栓 受 力 计 算 预紧状态下需要的最小螺栓载荷W aW a = πbD G y = 759597.8 N 操作状态下需要的最小螺栓载荷W p W p = F p + F = 457894.8 N 所需螺栓总截面积 A m A m = max (A p ,A a ) = 3617.1mm 2 实际使用螺栓总截面积 A bA b = 214d n π = 4698.0 mm 2力 矩 计 算 操 F D = 0.785i 2D p c = 286132.5 N L D = L A + 0.5δ1 = 39.0mm M D = F D L D = 11159168.0 N .mm 作F G = F p= 118833.4NL G = 0.5 ( D b - D G ) = 30.2mmM G = F G L G = 3583529.8N .mm M p F T = F -F D = 52697.1 N L T =0.5(L A + δ1 + L G )= 40.1mm M T = F T L T = 2111993.0 N .mm 外压: M p = F D (L D - L G )+F T (L T -L G ); 内压: M p = M D +M G +M T M p = 16854690.0N .mm 预紧M aW = 873086.0 NL G = 30.2mmM a =W L G = 26328706.0N .mm 计算力矩 M o = M p 与M a [σ]f t /[σ]f 中大者 M o = 24701652.0N .mm。
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换热器计算
换热器计算的设计型和操作型问题(5.5)--传热过程计算与
换热器
日期:2005-12-28 18:04:55 来源:来自网络查看:[大中小] 作者：椴木杉热度： 944
在工程应用上，对换热器的计算可分为两种类型：一类是设计型计算（或称为设计计算），即根据生产要求的传热速率和工艺条件，确定其所需换热器的传热面积及其他有关尺寸，进而设计或选用换热器；另一类是操作型计算（或称为校核计算），即根据给定换热器的结构参数及冷、热流体进入换热器的初始条件，通过计算判断一个换热器是否能满足生产要求或预测生产过程中某些参数（如流体的流量、初温等）的变化对换热器传热能力的影响。
两类计算所依据的基本方程都是热量衡算方程和传热速率方程，计算方法有对数平均温差（LMTD）法和传热效率-传热单元数（e-NTU）法两种。
一、设计型计算
设计型计算一般是指根据给定的换热任务，通常已知冷、热流体的流量以及冷、热流体进出口端四个温度中的任意三个。
当选定换热表面几何情况及流体的流动排布型式后计算传热面积，并进一步作结构设计，或者合理地选择换热器的型号。
对于设计型计算，既可以采用对数平均温差法，也可以采用传热效率-传热单元数法，其计算一般步骤如表5-2所示。
表5-2 设计型计算的计算步骤
例5-4 一列管式换热器中，苯在换热器的管内流动，流量为1.25 kg/s，由80℃冷却至
30℃；冷却水在管间与苯呈逆流流动，冷却水进口温度为20℃，出口温度不超过50℃。
若已知换热器的传热系数为470 W/（m2·℃），苯的平均比热为1900 J/（kg·℃）。
若忽略换热器的散热损失，试分别采用对数平均温差法和传热效率-传热单元数法计算所需要的传热面积。
解（1）对数平均温差法
由热量衡算方程，换热器的传热速率为
苯与冷却水之间的平均传热温差为
由传热速率方程，换热器的传热面积为
A = Q/KΔt m = 118.8x1000/(470X18.2) = 13.9 m3
（2）传热效率-传热单元数法
苯侧 (m C ph) = 1.25*1900 = 2375 W/℃
冷却水侧 (m c C pc) =(m h C ph)(t h1-t h2)/(t c1-t c2) =2375*(80-30)/(50-20)=3958.3 W/℃因此， (m C p)min=(m h C ph)=2375 W/℃
由式（5-29），可得
Qmax = (m C p)min(t h1-t c1) = 2375*(80-20) = 142.5*10^3 W
由传热效率和热容流量比的定义式
e = Q/Qmax = 118.8/142.5 = 0.83
C Rh=(m h C ph)/(m c C pc)=2375/3958.3=0.6
由式（5-39）
0.83=(1-exp[(1-0.6)*NTU])/(0.6-exp[(1-0.6)*NTU])
可求出传热单元数 NTU=2.71
则换热器的传热面积为
A = (m C p)min/K *NTU = 2375/470 * 2.71 = 13.7 m^2
讨论：由计算结果可见：采用两种方法计算传热面积，由于计算原理相同，计算结果十分接近。
而对数平均温差法较为简单。
二、操作型计算
对于换热器的操作型计算，其特点是换热器给定，计算类型主要有以下两种：
1．对指定的换热任务，校核给定的换热器是否适用。
一般给定换热器的传热面积和结构尺寸、冷热流体的流动排布型式、冷热流体的流量和进出口温度，需校核计算传热速率或流体出口温度是否能满足生产工艺要求。
2．对一个给定的换热器，当某一操作条件改变时，考察传热速率及冷、热流体出口温度的变化情况；或者为了达到指定的工艺条件所需采取的调节措施。
例如，对于一个给定的换热器，当冷、热流体的流量和冷流体进口温度不变时，热流体的进口温度升高，分析传热速率和流体出口温度的变化；或者当热流体的流量和冷流体进口温度不变时，提高热流体的进口温度，则为了维持热流体的出口温度不变，需计算冷流体的流量调节策略。
在前述设计型计算中，由于已知冷、热流体的进出口温度，因而采用对数平均温差法计算传热平均温差比较方便。
而在操作型计算中则不然，由于流体的出口温度是未知的，为了计算对数平均温差就必须先假设流体出口温度，然后根据该温度需同时满足热量衡算方程和传热速率方程进行逐步试算。
因此，采用对数平均温差法进行操作型
计算比较繁杂，而应用传热效率-传热单元数法则比较方便。
对于操作型计算，采用传热效率-传热单元数法和对数平均温差法计算的一般步骤如表5-3所示。
表5-3 操作型计算的计算步骤
e-NTU法LMTD法
1．由已知换热器型式计算传热系数K；
2．由已知条件计算NTU、CR；
3．通过计算式或算图，由计算的NTU、CR值
和流动排布型式确定e；
4．由计算传热速率，并由一侧流体的热量
衡算式或以下两式计算出口温度
1．假设出口温度，根据热量衡算方程计算另一个
出口温度；
2．由已知换热器型式计算传热系数K；
3．计算逆流平均温差Dtm；
4．由P、R值，并根据流动排布型式由j-P、R曲
线确定j；5．由计算传热速率；6．由已知的传热
速率Q和（mccpc）、（mchph）通过热量衡算方程
计算出口温度；
7．对比第一步所假定的出口温度。
如果不一致，
则重新假定反复计算，直到出口温度计算值与假定
值的偏差符合精度要求。
例5-5 在列管式换热器中用锅炉给水冷却原油。
已知换热器的传热面积为
100m2，原油的流量为8.33kg/s，温度要求由150℃降到65℃；锅炉给水的流量为
9.17kg/s，其进口温度为35℃；原油与水之间呈逆流流动。
若已知换热器的传热系数为250 W/（m2·℃），原油的平均比热为2160 J/（kg·℃）。
若忽略换热器的散热损失，试问该换热器是否合用？若在实际操作中采用该换热器，则原油的出口温度将为多少？
解（1）对数平均温差法
所要求的传热速率Qr可由热量衡算方程得到
校核换热器是否合用，取决于冷、热流体间由传热速率方程决定的Q=KAΔt m是否大于所要求的传热速率Qr。
若Q>Qr，则表明该换热器合用。
或者由Qr=KA rΔt m，求出完成传热任务所必需的传热面积Ar，若Ar小于给定的实际传热面积A，则也表示该换热器合用。
由热量衡算方程可计算出锅炉给水的出口温度
按逆流计算平均传热温差
由传热速率方程，在此条件下换热器实际传热速率为
由于实际传热速率小于所要求的传热速率，因而，该换热器不合用。
或者计算
也可说明该换热器不合用。
下面计算采用该换热器进行实际操作时，原油的出口温度。
设原油和锅炉给水的实际出口温度为t'h2，t'c2，换热器的实际传热速率为Q'，并假定传热系数不变。
根据热量衡算方程和传热速率方程，有
联立上述三式，采用试差法或消元法求解，计算结果为
Q = 1386kW，t h2'= 73℃，t c2'=71.2 ℃
可见，由于实际传热速率小于所要求的数值，则原油的实际出口温度大于
65℃，锅炉给水的出口温度也低于74.8℃，也说明该换热器不能满足工艺条件的需要。
（2）传热效率-传热单元数法
由已知条件可计算出
m h C ph=8.33*2160=17992.8 W/℃；m c C pc=9.17*4187=38394.8 W/℃
因而，取(m C p)min=m h C ph
据此可计算换热器的热容流量比C R和传热单元数NTU
根据式（5-39）可得传热效率e
计算该换热器的实际传热速率
上式说明该换热器的实际传热速率小于所需要的传热速率，故不合用。
根据传热效率e的定义式，可得原油的实际出口温度
由热容流量比CR的定义式和热量衡算方程，可得锅炉给水的实际出口温度
由此可见，原油的出口温度未能降至规定的要求，因此该换热器不合用。
讨论由对数平均温差法和传热效率-传热单元数法的计算过程可见：对于这类校核型的计算，采用传热效率-传热单元数法要简便的多，它可直接得到换热器的出口温度和传热速率，避免了用试差法或消元法求解联立方程。
由表5-2和表5-3的计算步骤可见，对于设计型计算，应用对数平均温差法可以方便地将所选换热器中流体流动排布型式与最理想的逆流型式作出优劣对比，有利于流动排布型式的选择；对于操作型计算，采用传热效率-传热单元数法较简便，特别是在传热系数K为常数时，无须试差即可直接得到计算结果。
因此，两种计算方法各有特点，分别适用于不同的计算类型。