获取K的另外两种途径 (2)实验测定 通过实验测定现有换热器的流体流量和温度,再由传热基本 方程计算K值: K A2At 实验测定的K值较为可靠。实测K值的方法不仅是为了在 缺乏工业实验数据时提供设计依据,而且还可以籍助实测的 K值判断换热器的工作状况,从而寻求强化传热的措施。 计算得到的K值与查取或实测值相差较大,主要原因是给热 系数h的关联式有一定误差和污垢热阻不易估计准确。 使用计算的K值时应慎重,最好与另外两种方法作对照,以 确定合理的K值
获取 K 的另外两种途径 (2) 实验测定 通过实验测定现有换热器的流体流量和温度，再由传热基本 方程计算 K 值： 2 2 m Q K A t = 实验测定的 K 值较为可靠。实测 K 值的方法不仅是为了在 缺乏工业实验数据时提供设计依据，而且还可以籍助实测的 K 值判断换热器的工作状况，从而寻求强化传热的措施。 计算得到的 K 值与查取或实测值相差较大，主要原因是给热 系数 h 的关联式有一定误差和污垢热阻不易估计准确。 使用计算的 K 值时应慎重，最好与另外两种方法作对照，以 确定合理的 K 值
污垢热阻 换热器在运行一段时间后,流体介质中的可沉积物会在换热 表面上生成垢层,有时换热面还会被流体腐蚀而形成垢层。 垢层产生附加热阻,使总传热系数减小,传热速率显著下降。 因垢层导热系数很小,即使厚度不大,垢层热阻也很大,往 往会成为主要热阻,必须给予足够重视。 如管壁内侧和外侧的污垢热阻分别是R和R2,则总热阻 b +R1-2+ +R K hd k 用R表示管壁内外两侧污垢热阻之和 R K'2K2 K2为清洁表面的总传热系数,K2’是结垢表面的总传热系数, 分别测得这两个传热系数,即可确定R值
污垢热阻 换热器在运行一段时间后，流体介质中的可沉积物会在换热 表面上生成垢层，有时换热面还会被流体腐蚀而形成垢层。 垢层产生附加热阻，使总传热系数减小，传热速率显著下降。 因垢层导热系数很小，即使厚度不大，垢层热阻也很大，往 往会成为主要热阻，必须给予足够重视。 如管壁内侧和外侧的污垢热阻分别是 Rs1 和 Rs2，则总热阻 用 Rf表示管壁内外两侧污垢热阻之和 2 2 1 1 R f K K = − K2 为清洁表面的总传热系数，K2 ’ 是结垢表面的总传热系数， 分别测得这两个传热系数，即可确定 Rf值。 2 2 2 1 2 1 1 1 2 ' 2 1 1 h R d d k b d d R h d d K s m = + s + + +
污垢热阻 污垢热阻的大致数值 流体种类 污垢热阻 流体种类 污垢热阻 m2.C/W m2℃/W 水(u<lm/s,t<50℃) 蒸气 海水 0.0001 有机蒸汽 0.0002 河水 0.0006水蒸气(不含油)0.0001 井水 0.00058水蒸气废气(含油)0.0002 蒸馏水 0.0001制冷剂蒸汽(含油)0.004 锅炉给水 0.0026气体 未处理的凉水塔用水0.00058空气 0.0003 经处理的凉水塔用水0.00026压缩气体 0.0004 多泥沙的水0.0006天然气 0.002 盐水 0.0004 焦炉气 0.002
污垢热阻 污垢热阻的大致数值 流 体 种 类 污垢热阻 m2·℃/W 流体种类 污垢热阻 m2·℃/W 水(u<1m/s, t<50℃) 蒸气 海水 0.0001 有机蒸汽 0.0002 河水 0.0006 水蒸气(不含油) 0.0001 井水 0.00058 水蒸气废气(含油) 0.0002 蒸馏水 0.0001 制冷剂蒸汽(含油) 0.0004 锅炉给水 0.00026 气体 未处理的凉水塔用水 0.00058 空气 0.0003 经处理的凉水塔用水 0.00026 压缩气体 0.0004 多泥沙的水 0.0006 天然气 0.002 盐水 0.0004 焦炉气 0.002
换热器计算的变量分析 设计型计算:在给定的工艺条件下,设计一台新的换热器。 设计原则:技术上可行,经济上合理。 例:热流体的冷却 已知:W、T 及物性 求:A、△tn、K △n:需要选定2。t2个,W2↓,操作费用↓,但△n,A↑, 设备费用个。一般按△tn不小于10℃来确定2。 K:与流体的流动方式和流速有关。速度个,K值个,传热 面积,但流动阻力个,动力消耗个。基本原则:湍流、 逆流。对列管换热器的复杂流动,流向和流动空间的 安排以温差修正系数v不低于08为宜 A K△ 根据计算得出的A和选定的流动方式选出适合的换热器
换热器计算的变量分析 设计型计算：在给定的工艺条件下，设计一台新的换热器。 设计原则：技术上可行，经济上合理。 例：热流体的冷却 已知：W1、T1、T2、t 1 及物性 求：A、 tm、 K tm：需要选定 t 2。t 2， W2 ，操作费用，但 tm，A ， 设备费用。一般按 tm 不小于10℃来确定 t 2。 K： 与流体的流动方式和流速有关。速度 ，K值，传热 面积，但流动阻力，动力消耗。基本原则：湍流、 逆流。对列管换热器的复杂流动，流向和流动空间的 安排以温差修正系数 不低于 0.8 为宜。 A： m Q A K t = 根据计算得出的 A 和选定的流动方式选出适合的换热器
换热器计算的变量分析 校核型计算:核算已有换热器在非设计工况下的传热性能 (1)产量改变造成工艺流体流量的变化,要求预测现有换热 器在冷流体流量和进口温度不变的条件下,工艺流体的 出口温度72。 (2)上游设备工况改变而引起工艺流体的进口温度发生变化 需预测出口参数的变化。 (3)冷却剂水的进口温度受季节和气候影响,从而会使工艺 流体的出口参数产生波动,需预测出口温度的波动值。 (4)新换热器刚投入使用时,垢层尚未形成,其总传热量系 数K远大于考虑了污垢热阻的设计值,需要预测K的这 种变化对传热的影响
换热器计算的变量分析 校核型计算 ：核算已有换热器在非设计工况下的传热性能 (1) 产量改变造成工艺流体流量的变化，要求预测现有换热 器在冷流体流量和进口温度不变的条件下，工艺流体的 出口温度 T2。 (2) 上游设备工况改变而引起工艺流体的进口温度发生变化， 需预测出口参数的变化。 (3) 冷却剂水的进口温度受季节和气候影响，从而会使工艺 流体的出口参数产生波动，需预测出口温度的波动值。 (4) 新换热器刚投入使用时，垢层尚未形成，其总传热量系 数 K 远大于考虑了污垢热阻的设计值，需要预测 K 的这 种变化对传热的影响