换热器换热效率计算
热管换热器计算
热管换热器计算(2009-02-20 22:50:45)转载标签：热管换热器计算德天热管亚洲热管网热管换热器计算可用热平衡方程式进行计算，对于常温下使用的通风系统中的热管换热器的换热后温度，回收的冷热量也可用下列公式计算，由于公式采用的是显热计算，但实际热回收过程也发生潜热回收，因此计算值较实测值偏小，其发生的潜热回收可作为余量或保险系数考虑。
本文选自【亚洲热管网】热管换热器的计算：1. 热管换热器的效率定义η=t1-t2/t1- t3 (1-1)式t1、t2——新风的进、出口温度（℃）t3——排风的入口温度（℃）2.热管换热器的设计计算一般已知热管换热器的新风和排风的入口温度t1和t3，取新风量L x 与排风量L P相等。
即L x = L P，新风和排风的出口温度按下列公式计算：t2=t1－η(t1－t3) (1-2)t4=t3＋η(t1－t3) (1-3)t4——排风出口温度（℃）回收的热量Q (kW), 负值时为冷量：Q(kW)= L xρX C x（t2-t1）/3600 (1-4)式中L x——新风量（m3/h ）ρx——新风的密度（kg/m3）（一般取1.2 kg/m3）C x——新风的比热容，一般可取1.01kJ/ (kg ·℃)。
3.选用热管换热器时，应注意：1）换热器既可以垂直也可以水平安装，可以几个并联，也可以几个串联；当水平安装时，低温侧上倾5℃~7℃。
2）表面风速宜采用1.5 m/s~3.5m/s。
3）当出风温度低于露点温度或热气流的含湿量较大时，应设计冷凝水排除装置。
4）冷却端为湿工况时，加热端的效率η值应增加，即回收的热量增加。
但仍可按上述公式计算（增加的热量作为安全因素）。
需要确定冷却端（热气流）的终参数时，可按下式确定处理后的焓值，并按处理后的相对湿度为90%左右考虑。
h2=h1－ 36Q/ L×ρ (1-5)式中h1, h2——热气流处理前、后的焓值（kJ/kg）;Q ——按冷气流计算出的回收热量（W）;L ——热气流的风量（m3/h ）；ρ——热气流的密度（kg/m3）。
换热器的传热及阻力计算
换热器的传热及阻力计算换热器是一种用于传递热量的设备，广泛应用于各个领域，如工业生产、能源系统和空调系统等。
在设计换热器时，需要对其进行传热及阻力计算，以确保其正常工作和高效性能。
本文将详细介绍换热器的传热计算方法和阻力计算方法。
换热器的传热计算方法可以通过换热系数和传热面积两个方面来进行。
换热系数是一个反映传热效率的参数，可以通过实验测定或理论计算得到。
传热面积是指换热器内热量传递的表面积，可以通过换热器的几何形状和尺寸进行计算。
换热系数的计算方法主要有理论计算和实验测定两种。
理论计算方法是根据换热过程涉及的热力学和流体力学原理，利用换热器材料的导热性能、流体的物性参数和流体速度等来计算换热系数。
而实验测定方法则是通过实验室或现场实测来确定换热系数。
常见的实验测定方法有柱式法、风洞法、加热线法和表面平均温度法等。
传热面积的计算方法则根据具体的换热器结构形式来进行。
换热面积的计算需要考虑换热器的传热面的几何形状、尺寸和布置等因素。
根据实际情况和设计要求，可以选择适当的换热器结构，如管壳式、板式、管翅片式、环型或螺旋板式等，并根据具体结构进行面积计算。
阻力计算是指换热器在工作过程中对流体流动产生的阻力进行估算。
对流体流动的阻力计算需要考虑流体的运动状态、流量和流速等因素。
阻力计算可以通过实验测定或理论计算来进行。
实验测定方法包括风洞法、压差容器法和管道试验法等，其中风洞法是常用的方法之一、理论计算方法则根据流体流动的基本原理和方程来进行，如伯努利方程、连续性方程和动量方程等。
在进行换热器的阻力计算时，需要考虑流体的性质、流动状态和流道的几何形状等因素。
一般来说，流体的阻力与其粘度、密度、流速和流体的流动形式等有关。
流体的流动形式可以分为层流和紊流两种，其阻力特性也有所不同。
通常情况下，层流和紊流的阻力可以通过一系列经验公式或实验数据进行计算和估算。
除了传热计算和阻力计算，还需要对换热器进行性能评估和优化设计。
换热器计算
在前面假设的基础上，并已知冷热流体的进出口温度，现 在来看图7-13中微元换热面dA一段的传热。温差为：
t th tc dt dth dtc
在固体微元面dA内，两种流体的换热量为:
tm (tm )ctf
是给定的冷热流体的进出口温度布置成逆流时的LMTD， 是小于1的修正系数。图7-15 ~ 7-17分别给出了管壳式 换热器和交叉流式换热器的 。
关于的注意事项
（1） 值取决于无量纲参数 P和 R
P tc tc , th tc
R th th tc tc
式中：下标1、2分别表示两种流体，上角标 ` 表示进口，
们就可以计算出另外一个温度。因此，上面的两个方程
中共有7个未知数，即
, k, A, qmhch , qmccc ,以及th，th，tc，tc中的三个
需要给定其中的5个变量，才可以计算另外三个变量。
对于设计计算而言，给定的是 qmhch , qmccc ，以及进出口 温度中的三个，最终求 A, qmhch , qmccc 对于校核计算而言，给定的一般是 k, A ，以及2个进口
第七章 传热过程分析与换热器热计算
本章的学习目的
(1)分析实际传热问题的能力 (2)综合应用三种基本传热方式及其相关公式的能力 (3)了解换热器的基本知识和设计过程
§ 7-1 传热过程的分析和计算
传热过程？ 基本计算式(传热方程式)？
k A(t f 1 t f 2 )
k 1 ARtot
式中：K是传热系数(总传热系数)。对于不同的传热过
(do2 )
1 hi d i
换热器的计算举例
换热器的计算举例换热器的计算举例条件:1.空气量4100m3/h2.空气预热温度t空=300 0C (冷空气为20 0C)3.烟气量V＇＇烟＝6500m3/h (烟气温度为7000C)4.烟气成分（体积％）CO2 H2o O2N219.4 7.5 2.1 71.05.换热器的型式及材质型式：直管形平滑钢管换热器材质：换热管采用Ф 60*3.5毫米无缝钢管材质16Mn钢最高使用温度小于4500C计算举例：一. 主要热之参数的确定１.入换热器空气的温度t＇空=200C出换热器空气的温度t＇＇空=3000C2.入换热器空气量取换热器本身的漏损及管道漏损 3%则V真实=1.03 V＇空=1.03×4100=4223m/h或 V空=1.03V＇空/3600=4223/3600=1.17m/s3.入换热器烟气的温度考虑16Mn铜的最高温度不大于450℃。
初步确定入换热器的烟气温度t′烟=550℃，稀释导数确定如下：烟气700℃的比热为：C烟（700）=0.01（0.501×19.4+0.392×7.5+0.342×2.1+0.325×71）=0.365KJ／m3℃烟气在550℃的比热为：C烟（500）=0.01(0.484×19.4+0.383×7.5+0.337×2.1+0.321×71)=0.358 KJ／m3℃20℃空气的比热为0.311 KJ／m3℃则φ=（i1-i2）/(i2-i0）=(0.365×700-0.385×550)／（0.358×550-0.311×20）=0.3094.入换热器的烟气量V烟=（1+φ）V′烟=（1+0.309）×6500=8508.5m3／h或V烟=8508.5／3600=2.36m3／s5.烟气成分（%）V CO2= V′CO2（V′烟/V烟）=19.4×6500/8508.5=14.82 V H20=V′H2O（V′烟/V烟）=7.5×6500/8508.5=5.73V O2=（V′O2+21φ）V′烟/V烟=（2.1+21×0.309）×6500/8508.5=6.56V N2=（V′N2+79φ）V′烟/V烟=（71+79×0.309）×6500/8508.5=72.89Σ=1006.计算换热气的烟气温度取换热气绝热效率η换=0.90.先假定烟气出口温度为400℃。
换热器换热效率计算方法
换热器换热效率计算方法换热器是一种用于将热能从一个物质传递到另一个物质的装置。
换热器的性能通常通过换热效率来衡量，换热效率定义为传递到热能的比例。
计算换热器换热效率的方法取决于具体的换热器类型和应用场景，下面将介绍几种常见的方法。
1.热交换系数法热交换系数法是一种用于计算传热器换热效率的常见方法，适用于常压下的换热器。
根据传热学的基本原理，换热器的换热效率可以通过比较两种流体之间的传热系数来计算。
传热系数越大，换热器换热效率越高。
具体的计算方法可以根据传热器的结构和工况来确定，一般需要测量流体的温度和流量信息，以及传热表面的几何尺寸和材料等参数。
2.热损失法热损失法是一种常用的计算换热器换热效率的方法，适用于壳管式换热器等换热表面较大的设备。
该方法通过测量进出口流体的温度、流量和热损失等参数来计算换热器的换热效率。
具体的计算方法包括传热率计算、对流换热系数计算和换热器传热面积计算等步骤，最终根据能量平衡可以求得换热器的换热效率。
3.效能法效能法是一种常用的计算换热器换热效率的方法，适用于热力性能较为稳定的换热器。
该方法通过测量进出口流体的温度、流量和热损失等参数来计算换热器的换热效率。
具体的计算方法包括换热系数计算、传热量计算和换热器有效传热面积计算等步骤，最终根据能量平衡可以求得换热器的换热效率。
4.热平衡法热平衡法是一种常用的计算换热器换热效率的方法，适用于热力性能较为复杂的换热器。
该方法通过建立换热器的热平衡方程，考虑不同传热方式的作用，计算进出口流体的温度、流量和热损失等参数，最终根据能量平衡可以求得换热器的换热效率。
总之，换热器的换热效率计算方法多种多样，具体的计算方法需要根据换热器的类型、工况和性能等因素来确定。
在实际应用中，需要综合考虑换热器的传热特性、流体性质和操作条件等因素，选择合适的计算方法，并注意测量数据的准确性和计算过程中的误差控制，以获得可靠的换热效率结果。
板翅式全热换热器换热效率的数值计算
ＲＵＡＮ ｅ ，ＬＩＺｈ ｎ—ｈ ｉ ，Ｗ ＡＮＧ ｈ ｎ ２ Ｗ ｉ ｅ ａ Ｚ ｅ ｇ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅ ｈ ａ ｄ ｍａ ｓ ｔ ｎ ｆ ｒｍｏ ｅ ｏ ｌｔ— ｏ ｓｒ ｃ ： ｅ ｔａ ｓ ａ ｓ ｄ ｆｐ ａｅ— ｆ ｎ ｈ ｙ ｅ ｃ ａ ｅ ｓ ｉ ｉ ｄ ａ ｈ ｒｓ — ｆ ｗ ｈ ｎ ｒ ｅ ｉ ｌ ｎ ｍｐ ｆ ｉ ｌ
线算 图。并通过 与实 验 结 果进 行 对 比 ， 验证 线 算 图
置， 已经在广大暖通空调专业人士 中达成共识。《 采 暖通风与空气调节设计规范》１ 夏热冬冷地区居 ｌ 和《 】 住建筑节能设计标准》 ］ ｌ均推荐采用热量回收装置。 ２ 尤其是对于新风量大 、 换气次数大的场合 ， 在冬季和
板 翅式全热换热器换热 效率的数值计算
阮 （． １同济大 学热 能工程 系， 海 上
摘
伟 李振海 王 ， 。
政 ２０３ ） ０２３
２０９ ；２ 上 海 市核 工程研 究设 计 院 ， 海 ００２ ． 上
要 ： 板翅 式全 热换 热 器的传 热传质模 型 简化 为 两种 流体 均不发 生横 向混 合的 交叉 流型 ， 将
利用热质传递类比律和数值计算方法， 计算并绘制显热和潜热的 ￡一Ⅳ 线算图。通过将 线算 图 与实验结果进行比较可知 ， 线算 图具有较 高的精度 ， 能够满足工程要 求。根据数值计算和 实验结
果， 面风速 对潜 热效 率 比显热 效率 的影响 更为 明显 。
关键词 ： 板翅式全热换 热器； 效能 一 传热（ ） 质 单元数 ； 数值计算 中图分 类 号 ：Ｋ ７ 文献标 识码 ： 文章编 号 ：０２ ３９（０６ ５ ４５—０ Ｔ １２ Ａ １０ —６３ ２０ ）０ —０２ ４
20.10.8-03烟气换热器的参数计算方法
烟气换热器的参数计算方法20.10.8李明雷（北京创利通达科技有限公司）①根据能量守恒原理，在忽略传热损耗的情况下，可以建立对应的传热方程：烟气换热器的换热功率=烟气的失热功率=空气的预热功率Φ=V fρf c f(T1−T2)=V oρo c o(t2−t1)②根据热导率的定义公式，可以推导出烟气换热器的传热公式为：Φ=λA△t m/l（在物体内部垂直于导热方向取两个相距1m，面积为1㎡的平行平面，若两个平面的温度相差1K，则在1秒内从一个平面传导至另一个平面的热量就规定为该物质的热导率，其单位为W/(m·K)。
）③因为气体的容积比热，对于温度的变化非常敏感，所以本文选用气体的定压比热容进行计算。
④联立这两个方程组，可得{Φ=V fρf c f(T1−T2)Φ=V oρo c o(t2−t1)Φ=λA△t m/l烟气的主要成分为二氧化碳、水蒸气、氮气和氧气,其他微量气体忽略。
空气的主要成分为氮气和氧气,其他微量气体忽略。
标准状态，干空气的质量成分可按含氧23.2%，含氮76.8%计算。
根据《燃气燃烧与应用》附录中的定压比热容表，通过成分分析计算，可以求得烟气失热前的平均定压比热容c f，和空气预热后的平均定压比热容c o ；通过计算可得：（1）烟气层1000℃时平均定压比热容为1.222kJ (kg ·K)⁄，（2）空气预热后500℃时空气的平均比热容1.046kJ (kg ·K)⁄；空气的导热系数为0.02489 W/(m ·k)；烟气的平均导热系数为0.0226 W/(m ·k)；代入已知数据计算可得：{Φ=37584 W =37.6 kWT 2=604.1 K =604.1 ℃△t m =7.14 K =7.14 ℃烟气换热器的换热效率：ηa =V f ρf c f (T 1−T 2)V f ρf c f (T 1−15)×100%=40.2%。
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
换热器换热效率及运行状况评价
换热器换热效率及运行状况评价化肥厂谢 天化工生产中换热设备数量众多,如何用一种简单有效的方法对换热器的热效率进行评价,保证换热器在整个系统中安全、高效地运行,是化工生产技术人员极为关心的一个问题。
本文在前人提出换热器换热效率评价指标的基础上,对公司化肥厂合成氨系统几个重要换热设备的运行数据进行收集和计算,通过实例说明了如何用最少的数据和最简单易行的方法对换热器换热效率进行评价,以达到对换热器运行状况进行监测和预警的目的。
1 评价公式根据文献中提出换热元件的热效率评价体系计算换热器效率 ,作为换热性能评价指标。
是换热元件的实际换热热流量 与最大理论换热热流量 max之比,同时也是冷热流体中热容量小的流体的 进出口温度差与 冷热流体进口温度差之比,其物理意义为换热元件中 冷热流体进口温度差的利用率。
换热元件的换热效率 =m ax(1) =(q m c p)min!t m in(2)m ax=(q m c p)m in!(t i1-t i2)(3)式中 ∀∀∀换热器效率;∀∀∀实际换热热流量,kJ/h;max∀∀∀理论换热热流量最大值,kJ/h;q m∀∀∀流体质量流量的最小值,kg/h;c p∀∀∀质量定压热容,kJ/(kg!K);t m i n∀∀∀流体进出口温差的最小值,K;t i1∀∀∀热端进口温度,K;t i2∀∀∀冷端进口温度,K;(t i1-t i2)∀∀∀理论最大温差,K。
根据以上评价体系对合成氨的第1废热锅炉(101-C)、第2废热锅炉(102-C)、高变出口废锅(103-C)、低变出口废锅(131-C)和合成塔出口废锅(123-C/124-C)的历史数据进行了计算。
2 热效率计算及分析2.1 计算说明(1)经过实算后发现,用本方法计算的 值在系统负荷波动较大时差别较大。
为了保证计算数据可以进行横向比较,计算前对系统历史负荷进行了筛选,尽量选用负荷相近的数据进行计算。
(2)对于101-C、102-C、103-C、123-C、124-C来说,t m in为热端流体(工艺端流体)温差,t m in大,q m c p小;对131-C和103-C来说, t m in为冷端流体(给水端流体)的温差,t min大, q m c p小。
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
蒸汽换热器的换热效率的计算及清洗方法
蒸汽换热器的换热效率的计算及清洗方法蒸汽换热器热效率—越来越受到重视节约能源是当今世界的一种重要社会意识，世界各国下大力量寻找新的能源以及在节约能源上研究新途径，换热设备的研究受到了高度重视。
蒸汽换热器的换热技术的研究，主要集中在对蒸汽换热器内流体流态变化以及对各部件的参数优化研究两方面，蒸汽换热器内部流体的流动状态是影响蒸汽换热器综合性能的重要因素。
蒸汽换热器热效率—提高热效率的前景1.新型换热管的形状研究过少，目前的研究仅局限于传统的圆形或矩形换热管上，对更高效的换热管型的探索研究比较缺乏。
对换热管排数和排列方式对蒸汽换热器整体换热性能的影响研究的理论体系还没形成。
2.作为衡量蒸汽换热器性能时的换热效率，已不能作为蒸汽换热器设计选型的标准，换热效率高并不意味着制造成本的节省以及换热效果最佳化；传热因子和摩擦因子是比较合适的衡量蒸汽换热器整体性能的指标。
3.以管内螺旋流动为研究对象，以换热管内置扭带为模型，分别用解析和数值模拟的方法分析了管内螺旋流动，讨论了扭比和雷诺数对流体流动和传热的影响，得出螺旋流动强化传热的机理主要是：扭带使管内流体作螺旋流动，提高了流速，随之次流也增强，减薄了流动边界层和传热边界层，从而强化了管内的对流换热。
综合以上，分别介绍了蒸汽换热器效率的受重视的背景分析及提高热效率的相关前景展望。
蒸汽换热器效率不仅着实影响换热器的性能和质量更与蒸汽换热器的性能和效用息息相关.对于蒸汽换热器效率的计算方法，很多人都是不了解的，这样的话就会影响施工的进度，那么，蒸汽换热器效率到底该如何计算呢？蒸汽换热器效率如何计算每小时热负荷为：0.72*10000*（60-20）=288000KJ/h；每小时耗汽：288000/（2763-697）=139kg；换热器平均温差：164-40=124；换热效率：20W/m2（假定，该数值要根据换热管的类型、布置方式、介质流速等因素确定。
请根据具体情况查资料确定）；需要的最小换热面积：288000/124/20*1000/3600=32平方米。
非常全面的换热器计算
非常全面的换热器计算换热器是一种常见的热交换设备，用于在两个流体之间传递热量。
它通常由一系列平板或管道组成，其中一个流体在板或管道的表面流动，而另一个流体在板或管道的另一侧流动。
通过换热表面的热传导，热量从一个流体传递到另一个流体。
为了正确设计和选择换热器，需要进行全面的换热器计算。
换热器计算主要包括以下几个方面：1.热负荷计算：首先需要确定流体之间的热负荷，即需要传递的热量。
这可以通过指定流体的流量、温度差和换热器的效率来计算。
2.传热面积计算：根据热负荷和换热器的传热系数，可以计算所需的传热面积。
传热系数取决于流体的性质、流速和流动方式。
3.流体速度计算：在换热器的设计中，流体速度是一个重要参数。
通过确定流体速度，可以选择合适的管道直径或板间距，以提供足够的传热面积和压降。
4.压降计算：换热器需要在流体之间施加足够的压力差，以保证足够的流动和传热效果。
在设计中需要计算流体在换热器中的压降，并合理选择换热器结构和流体通道。
5.材料选择：根据换热器所处的环境条件和工作介质的性质，需要选择合适的材料来制造换热器。
材料的选择应考虑到其热导率、强度、耐腐蚀性和经济性等因素。
6.温度场分析：换热器中的流体温度分布对传热效果有重要影响。
通过数值模拟或实验分析，可以确定流体在换热器中的温度场，并对该温度场进行优化改进。
7.稳态和瞬态分析：换热器的工作过程可以是稳态的，也可以是瞬态的。
在计算中需要考虑流体的稳态和瞬态特性，并确定换热器在不同工况下的传热性能。
以上是换热器计算的一些基本方面，实际的计算过程可能更加复杂，需要根据具体的应用要求和换热器的结构特点进行调整。
换热器的设计和选择还需要考虑工艺条件、安全性和经济性等综合因素。
在进行换热器计算时，需要细致地分析和估算各项参数，以确保换热器的性能和可靠性。
化工原理_17换热器传热计算
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
对于单程逆流换热器，可推导出传热效率与传热 单元数的关系为
若热流体为最小值流体，则传热效率为
qm,hcph(T1T2)T1T2
qm,hcph(T1t1) T1t1
若冷流体为最小值流体，则传热效率为
qm,ccpc(t2t1) t2t1
qm,ccpc(T1t1) T1t1
21
二、传热单元数法
若已知传热效率，则可确定换热器的传热 量和冷、热流体的出口温度
Q TQ m a x(q m c p )m in (T 1 t1 )
3
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。
Q TK S tK S(T-t)
热流体 温度
冷流体 温度
4
一、平均温度差法
2.变温传热时的平均温度差 （1）逆流和并流时的平均温度差
逆流
并流
5
一、平均温度差法
由热量恒算并结合假定条件①和②，可得
dQ dT
qm,hcph
常数
dQ dt
qm,c c pc
常数
6
一、平均温度差法
因此，Q ~ T 及 Q ~ t 都是直线关系，可分别
表示为
T mQk
t mQk
换热器效率计算公式
换热器效率计算公式换热器是工业生产中常见的设备，用于将热能从一个流体传递给另一个流体。
换热器的效率是衡量其性能好坏的重要指标。
本文将介绍换热器效率的计算公式，并解释其含义。
换热器效率可以用以下公式来计算：效率 = (实际传热量 / 热交换最大可能传热量) × 100%在这个公式中，实际传热量指的是换热器实际传递的热量，而热交换最大可能传热量则是指在理想情况下，换热器能够实现的最大传热量。
换热器效率的计算公式反映了换热器的实际传热能力与其理论最大传热能力之间的比值。
换热器效率越高，表示换热器能够更有效地传递热量，性能越好。
在实际工程中，换热器效率的计算需要考虑一些因素。
首先是换热器的热负荷，即需要传递的热量。
其次是流体的特性，包括流体的温度、流速、压力等参数。
还需要考虑换热器的结构和材料，以及流体在换热器内部的流动方式等因素。
换热器效率的计算公式可以帮助工程师评估和比较不同换热器的性能。
通过计算换热器的实际传热量和理论最大传热量的比值，可以得出换热器的效率。
在实际应用中，工程师可以通过调整换热器的参数和优化设计来提高换热器的效率，以满足工艺要求。
除了换热器效率，还有一些其他指标也可以用来评价换热器的性能。
比如传热系数、温差、热传导率等。
这些指标与换热器的效率密切相关，可以相互补充来评估换热器的性能。
换热器效率是衡量换热器性能的重要指标之一。
通过计算实际传热量与理论最大传热量的比值，可以得出换热器的效率。
工程师可以通过优化设计和调整参数来提高换热器的效率，以满足工艺要求。
除了效率，还有其他指标也可以用来评价换热器的性能，这些指标相互补充，共同为工程师提供了评估换热器的工具。
换热器的传热计算解析
换热器的传热计算解析换热器是一种常用的传热设备，用于在两个流体之间转移热量。
它采用传导、对流和辐射传热方式，通过对热传导方程和对流换热方程的求解，可以得到换热器的传热计算解析。
第一步，确定传热区域和传热方式。
换热器的传热区域通常包括管内和管外两个区域，传热方式根据具体的条件可以分为对流传热、辐射传热和传导传热。
第二步，建立传热方程。
对于传热区域内的热传导，可以根据热传导方程进行计算。
对于对流传热，可以使用牛顿冷却定律或其他适用的换热关系进行计算。
对于辐射传热，可以使用斯蒂芬-玻尔兹曼定律进行计算。
第三步，边界条件的确定。
边界条件包括温度边界条件和流体流动边界条件。
温度边界条件可以根据实际情况进行确定，流体流动边界条件可以根据流体流动的特性进行确定。
第四步，求解传热方程。
对于热传导方程，可以使用数值求解方法（如有限差分法、有限元法等）进行计算。
对于对流传热和辐射传热，可以使用经验公式进行估算或者使用数值方法进行求解。
第五步，计算换热系数。
换热器的传热系数是一个重要的参数，它反映了换热器的传热性能。
传热系数可以通过实验测量或者基于经验公式进行估算。
第六步，进行传热计算解析。
根据所得到的传热方程和边界条件，可以进行传热计算解析。
根据实际需求，可以计算换热器的传热速率、传热效率、温度分布等参数，从而评估和优化换热器的设计。
在进行换热器的传热计算解析时，还需要考虑换热器的结构、材料的热物性、流体流动的特性等因素，以及适用的传热理论和模型。
此外，还需要进行传热计算解析的验证和优化，以确保计算结果的准确性和可靠性。
总之，换热器的传热计算解析是一个复杂的过程，需要根据具体情况确定传热方式、建立传热方程、确定边界条件、求解传热方程、计算传热系数等，从而得到相应的传热计算解析结果。
这些结果可以用于优化换热器的设计和评估换热器的传热性能。
蒸汽换热器计算公式
蒸汽换热器计算公式
每小时热负荷为：0.72*10000*（60-20）=288000KJ/h；每小时耗汽：288000/（2763-697）=139kg；换热器平均温差：164-40=124；换热效率：20W/m2（假定，该数值要根据换热管的类型、布置方式、介质流速等因素确定。
请根据具体情况查资料确定）；需要的最小换热面积：288000/124/20*1000/3600=32平方米。
根据冷媒和热媒的温差可以得到对数平均温差；根据热媒（或冷媒）的物性参数及进出口温差可以求出换热器的换热功率，换热功率就是对数平均温差、传热系数和换热面积的乘机，可以到处换热面积。
虽说蒸汽换热器效率的计算方法并不复杂，但是也要掌握蒸汽换热器效率的相关知识，这样才能保证计算数值的准确性，避免在施工时候产生误差，影响工程的质量，那样的话将会带来严重的后果。
换热器的容量计算公式
换热器的容量计算公式换热器是一种用于热交换的设备，它能够将热量从一个流体传递到另一个流体，常见的应用包括工业生产、供暖系统和空调系统等。
换热器的容量是指其能够传递的热量大小，换热器的容量计算公式是非常重要的，它能够帮助工程师和设计师确定所需的换热器尺寸和性能参数，从而确保设备能够满足实际工程需求。
换热器的容量计算公式通常基于传热原理和流体力学原理，下面我们将介绍一些常见的换热器容量计算公式及其应用。
1. 热传导方程。
热传导方程是描述热量传递过程的基本方程，对于换热器的容量计算来说，热传导方程可以用来确定换热器内部的温度分布和热量传递速率。
热传导方程通常包括传热系数、温度差和换热器表面积等参数，其一般形式为：Q = U A ΔT。
其中，Q表示热量传递速率，U表示传热系数，A表示换热器的有效传热面积，ΔT表示流体的温度差。
通过这个公式，我们可以计算出换热器的容量，从而确定所需的换热器尺寸和性能参数。
2. 换热器效率公式。
换热器的效率是指换热器实际传递的热量与理论上最大可传递热量之间的比值，通常用ε表示。
换热器的效率公式可以用来评估换热器的性能，并帮助确定所需的换热器容量。
换热器的效率公式一般形式为：ε = (T1 T2) / (T1 T0)。
其中，T1表示热源的温度，T2表示冷却剂的温度，T0表示环境温度。
通过这个公式，我们可以计算出换热器的效率，从而确定所需的换热器容量。
3. 换热器传热面积计算公式。
换热器的传热面积是指换热器内部用于传递热量的表面积，通常用A表示。
换热器的传热面积计算公式可以用来确定所需的换热器尺寸和性能参数。
换热器的传热面积计算公式一般形式为：A = Q / (U ΔT)。
其中，Q表示热量传递速率，U表示传热系数，ΔT表示流体的温度差。
通过这个公式，我们可以计算出所需的换热器传热面积，从而确定换热器的容量。
4. 换热器的传热系数计算公式。
换热器的传热系数是指单位面积内传热量与温度差之比，通常用U表示。
板式换热器的换热计算方法
板式换热器的计算方法板式换热器的计算是一个比较复杂的过程，目前比较流行的方法是对数平均温差法和NTU法。
在计算机没有普及的时候，各个厂家大多采用计算参数近似估算和流速总传热系数曲线估算方法。
目前，越来越多的厂家采用计算机计算，这样，板式换热器的工艺计算变得快捷、方便、准确。
以下简要说明无相变时板式换热器的一般计算方法，该方法是以传热和压降准则关联式为基础的设计计算方法。
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Q=?A(^1—爲)=料亡氏(S—‘1)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；CpmCpc—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，Ko(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Q=蚀匚円込一爲)=Dr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Q=A r i=D込式中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。
热管换热器计算
热管换热器计算热管换热器计算可用热平衡方程式进行计算，对于常温下使用的通风系统中的热管换热器的换热后温度，回收的冷热量也可用下列公式计算，由于公式采用的是显热计算，但实际热回收过程也发生潜热回收，因此计算值较实测值偏小，其发生的潜热回收可作为余量或保险系数考虑。
热管换热器的计算：1. 热管换热器的效率定义/t1- t3(1-1)式t1、t2——新风的进、出口温度（℃）t3——排风的入口温度（℃）2.热管换热器的设计计算一般已知热管换热器的新风和排风的入口温度t1和 t3，取新风量Lx与排风量L P 相等。
即 Lx= LP，新风和排风的出口温度按下列公式计算：t2=t1－η(t1－t3) (1-2)t4=t3＋η(t1－t3) (1-3)t4——排风出口温度（℃）回收的热量Q (kW), 负值时为冷量：Q(kW)= Lx ρXCx（t2-t1）/3600 (1-4)式中 Lx——新风量（ m3/h ）ρx——新风的密度（kg/m3）（一般取1.2 kg/m3）C x ——新风的比热容，一般可取1.01kJ/ (kg ·℃ )。
η=t1-t 23.选用热管换热器时，应注意：1）换热器既可以垂直也可以水平安装，可以几个并联，也可以几个串联；当水平安装时，低温侧上倾5℃~7℃。
2）表面风速宜采用1.5 m/s~3.5m/s。
3）当出风温度低于露点温度或热气流的含湿量较大时，应设计冷凝水排除装置。
4）冷却端为湿工况时，加热端的效率η值应增加，即回收的热量增加。
但仍可按上述公式计算（增加的热量作为安全因素）。
需要确定冷却端（热气流）的终参数时，可按下式确定处理后的焓值，并按处理后的相对湿度为90%左右考虑。
h 2=h1－36Q/ L×ρ(1-5)式中 h1, h2——热气流处理前、后的焓值（kJ/kg）;Q ——按冷气流计算出的回收热量（W）; L ——热气流的风量（m3/h ）；ρ——热气流的密度（kg/m3）。
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换热器介绍及热效率的简单计算
一、换热器的基本概念换热器的定义：凡是用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的工艺要求的装置通称换热器。
间壁式——冷热流体分别位于固体壁面两侧，而由壁面间接隔开来。
混合式——冷热流体通过直接接触、相互混合来实现换热。
回热式——冷热流体交替地通过同一换热表面而实现热量交换的设备称为蓄热式换热器。
2、换热器的分类
螺旋板式换热器波纹管换热器列管式换热器板式换热器螺旋板换热器管壳式换热器容积式换热器浮头式换热器管式换热器热管换热器汽水换热器翅片管换热器
管壳式换热器分为浮头式换热器和固定管板式换热器1、浮头式换热器特点
2、浮头式换热器两端的管板，一端不与壳体相连，该端称浮头。
管子受
热时，管束连同浮头可以沿轴向自由伸缩，完全消除了温差应力。
浮头式换热器的特点
浮头式换热器的一端管板固定在壳体与管箱之间，另一端管板可以在壳体内自由移动，这个特点在现场能看出来。
这种换热器壳体和管束的热膨胀是自由的，管束可以抽出，便于清洗管间和管内。
其缺点是结构复杂，造价高（比固定管板高20%），在运行中浮头处发生泄漏，不易检查处理。
三种类型换热器简介
螺旋板式板式交叉流换热器
管壳式
壳管式套管式)
蓄热式
混合式间壁式
板翅式管翅式管束式
浮头式换热器适用于壳体和管束温差较大或壳程介质易结垢的条件。
3、固定管板式换热器(,4E-401, 4E-200)
固定管板式换热器主要有外壳、管板、管束、顶盖（又称封头）等部件构成。
在圆形外壳内，装入平行管束，管束两端用焊接或胀接的方法固定在管板上，两块管板与外管直接焊接，装有进口或出口管的顶盖用螺栓与外壳两端法兰相连。
它的特点是结构简单，没有壳侧密封连接，相同的壳体内径排管最多，在有折流板的流动中旁路最小，管程可以分成任何管程数，因两个管板由管子互相支撑，故在各种管壳式换热器中它的管板最薄，造价最低，因而得到广泛应用。
这种换热器的缺点是：壳程清洗困难，有温差应力存在。
当冷热两种流体的平均温差较大，或壳体和传热管材料膨胀系数相差较大，热应力超过材料的许用应力时，在壳体上需设膨胀节，由于膨胀节强度的限制，壳程压力不能太高。
这种换热器适用于两种介质温差不大，或温差较大但壳程压力不高，及壳程介质清洁，不易结垢的场合。
4、翅片管换热器（冷却器）(4E-202,4E-100,4E-501, 4E-204)
凡在换热管上加装翅片,以达到增加散热面积的冷热交换器，均可归纳为“翅片管散热器”，也叫热管式换热器。
翅片管散热器按翅片的结构形式可分为绕片式；串片式；焊片式；轧片式。
常用的材料为钢；不锈钢；铜；铝等。
翅片管散热器一般用于加热或冷却空气，具有结构紧凑，单位换热面积大等特点。
二、换热器的简单计算
换热器热计算分两种情况：设计计算和校核计算
(1)设计计算：设计一个新的换热器，以确定所需的换热面积
（2）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，核算他能否胜任规定的新任务。
换热器热计算的基本方程式是传热方程式及热平衡式
式中，不是独立变量，因为它取决于以及换热器的布置。
另外，根据公式(1)可知，一旦和以及中的三个已知的话，我们就可以计算出另
外一个温度。
因此，上面的两个方程中共有8个未知数，即需要给定其中的5个变量，才可以计算另外三个变量。
对于设计计算而言，给定的是，以及进出口温度中的三个，最终求
对于校核计算而言，给定的一般是，以及2个进口温度，待求的是。
举例简单计算：以4E-100举例，
壳程：氮气流量30100kg/h, 比热kcal/kg , 进口温度182 ℃管程: 导热油流量16340kg/h 比热kcal/kg , 进口温度260 ℃,出口温度
225 ℃求氮气的出口温度是多少(忽略污垢热阻)
可根据方程式(1)计算得氮气出口温度在220℃.
以4E-501为例计算总的传热系数：管程：循环水流量68000kg/h 比热 1 kcal/kg , 进口温度32 ℃,出口温度37 ℃壳程：氮气流量21936kg/h, 比热kcal/kg , 进口温度97 ℃,出口温度
35 ℃,换热面积715m2 计算传热系数K
解：循环水热负荷Q=qmcp（T进-T出）=68000*1*（32—37）
=340000kcal 平均温度差逆流97℃35 ℃
37℃32℃△T1=97-37=60 △T2=35-32=3 因△T1/△T2=60/3=20>2△TM=(△T1-△T2)/LN(△T1/△T2)=19℃Q=KA△TM K=Q/A △TM=340000/715*19=kcal/h m2℃
三、影响换热器换热效果的因素
造成换热器换热效果下降的原因有以下几种1）冷却水量少5 R% u: n2 F/ p! Z8 W% B& 2）冷却水温高% O& Z7 u* k) {.
3）壳程杂质堵塞换热器列管或者结垢，造成水冷器换热效果下降。
4）管程杂质吸附在管壁上，造成换热效果下降。
5）换热器内漏，造成换热效果下降。
6）换热器投用时不排气造成换热效果下降。
四、换热器热效率下降判断及换热器的清洗
1、根据温度判断：换热器出口温度减小$ h' s8 B1 _, g 2。
根据压力判断：换热器出口压力减小，进口压力增大3。
根据流量判断：，换热器出口流量减少
4。
根据换热器前后相关设备判断：换热器前设备压力增大，流量减少，液位升高；换热器后设备压力减小，流量减少，液位下降。