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=Qh

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，℃。

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/h

1 kcal = 4.18 kj

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）

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。

逆流时△T1=T1-t2 △T2=T2-t1

顺流时△T1=T1-t1 △T2=T2-t2

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

ln——自然对数

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。注：冷凝段为潜热，根据汽化热计算；冷却段为显热，根据比热容计算。