传热速率计算.pdf

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1、Tt1Q的计算2复习T传热速率TwtwDt-Dt12Q=KADt=KA两种mDtln1流体tDt2T1t2Dt=T-tDt=T-t121212热量衡算Q=qm1cp1(T1-T2)同种无相变时：=qc(t-t)流体m2p221有相变时：Q=wrw为蒸汽冷凝量r为汽化热Q=KA(T-t)K与A(d)一一对应以内表面为基准（d）1Q=KA(T-t)K=11111dd1d11A=pdl++11aldad1m22以外表面为基准（d2）一般以K2为基准（工程上习惯）Q=KA(T-t)=Kpdl(T-t)222

2、2若忽略内外表面1K=121ddd1K=22++1d1adlda++11m2ala12三、设计计算中参数的选择①、流向的选择(1)一般逆流优于并流①热敏性物料加热(控制出口温度t2

3、2已知）qc(T-T)=qc(t-t)=Qm1p112m2p221qcm2p2t¯ÞÞq,DtÞA¯2m2mqcm1p1qcm2p2tÞÞq¯,Dt¯ÞA2m2mqcm1p1应权衡操作费用和设备费用，选择适宜的冷却介质出口的温度，一般：Dt³10℃，且工业循环冷却水mt£45℃2③冷流体入口t选择1夏季与冬季水温t不同，应该按夏天计算为安全可靠。④流速选择111aÞKÞA¯从=+入手Kaaui0若α0》αi，则K≈αi，hfÞ能耗优化，尽量避免层流。兼顾传热系数与压降化工原理课程设计管壳式换热器的选

4、型学号个位数t/℃学号十位数流量/kg/s1016013117114218215319316420417521518622619723720824821925922一.设计任务书1.已知热流体热量qm1，温度T1、T2，冷却介质温度t12.确定换热面积及选定换热器3.选用一台合适的离心泵t1qm1qm1T1T2t2二.设计步骤1.求出换热器的热流量Q2.作出适当的选择并计算Δtm3.根据经验估计传热系数K估，计算传热面积A，初定换热器4.计算冷、热流体与管壁的α5.压降校核6.计算传热系数，校核传热

5、面积7.选用一台合适的离心泵Ⅰ.求出换热器的热流量根据已知条件T1、T2、Cp1、Cp2、qm1，求QQ=qC(T-T)m1p112Ⅱ.作出适当的选择并计算Dtm①流向的选择一般逆流优于并流②确定冷却介质出口温度t2，求对数平均推动力(T-t)-(T-t)1122Dt=m逆T-t11lnT-t22③对Dt进行修正m逆T-Tt2-t1R=12P=t-tT2-t112查图得到yDt=yDtmm逆Ⅲ.根据经验估计传热系数K，估计算传热面积AqCp(T-T)=KAyDtm1112估估m逆根据A初选换热器估◆

6、总传热系数K的经验值范围（列管）流体种类总传热系数KW/(m2·K)水—气体12~60水—水800~1800水—煤油350左右水—有机溶剂280~850气体—气体12~35饱和水蒸气—水1400~4700饱和水蒸气—气体30~300饱和水蒸气—油60~350饱和水蒸气—沸腾油290~870Ⅳ.计算冷、热流体与管壁的a①确定冷、热流体走管程或壳程②确定管内流速qvn管子数u=i2nNP管程数0.785diNP核定管壳式换热器内常用流速范围③根据所选换热管确定管子的排列目前我国国标采用f25mm´2.5

7、mm和f19mm´2mm管长l有1.5、2、3、4.5、6、9m列管式换热器内常用的流速范围不同粘度液体的流速流体种类流速m/s液体粘度μ×103(N·S/m2)最大流速m/s>15000.6管程壳程1500~5000.75一般流体0.5~30.2~1.5500~1001.1易结垢流体>1>0.5100~351.535~11.8气体5~303~15<12.4④折流挡板安装折流挡板的目的是为了提高管外a管板圆缺折流装有圆缺折流板的列管板换热器对圆缺形挡板，弓形缺口的常见高度取壳体内径的20%和25%国

8、标挡板间距：固定管板式：100、150、200、300、450、600、700mm浮头式：100、150、200、250、300、350、450（或480）、600mm⑤管程给热系数aiRe>1000物系数在定性温度下求得0.80.3~0.4lædiuiröæCpmöm0.14a=0.023ç÷ç÷（)iç÷dièmøèlømwqNu=v×P0.8i0.785d2naiµNPi若αi