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1、换热器热量及面积计算换热器热量及面积计算一、热量计算一、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
2、)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=Whr+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:冷流体水水水水水热流体水气体有机溶剂轻油重油总传热系数 K,w/(m2.)850-170017-280280-850340-91060-280有机溶剂水气体水水沸腾轻油沸腾注:有机溶剂水蒸气冷凝水蒸气冷凝低沸点烃类冷凝水蒸气
3、冷凝水蒸气冷凝115-3401420-425030-300455-11402000-4250455-10201 w=1 J/s=kj/h=kcal/h1 kcal=kj2、温差(1)逆流热流体温度 T:T1T2冷流体温度 t:t2t1温差t:t1t2tm=(t2-t1)/(t2/t1)(2)并流热流体温度 T:T1T2冷流体温度 t:t1t2温差t:t2t1tm=(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时 用公式:Tm=(T1-T2)/(T1/T2).如果T1/T2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三、管壳式换热器面积计算S=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。