§4 传热计算 传热计算主要有两种类型: ➢ 设计计算 根据生产要求的热负荷确定换热器的传热面积。 ➢ 校核计算 计算给定换热器的传热量、流体的温度或流量
§4 传热计算 传热计算主要有两种类型: ➢ 设计计算 根据生产要求的热负荷确定换热器的传热面积。 ➢ 校核计算 计算给定换热器的传热量、流体的温度或流量
对间壁式换热器作能量恒算,在忽略热损失的情况下有 上式即为换热器的热量恒算式。 式中 Q——换热器的热负荷,kJ/h或w W——流体的质量流量,kg/h H——单位质量流体的焓,kJ/kg 下标c、h分别表示冷流体和热流体,下标1和2表示换热器的进口和出口。 Q=Wh(Hh1-Hh2)=Wc(Hc2-Hc1) 一、能量恒算
对间壁式换热器作能量恒算,在忽略热损失的情况下有 上式即为换热器的热量恒算式。 式中 Q——换热器的热负荷,kJ/h或w W——流体的质量流量,kg/h H——单位质量流体的焓,kJ/kg 下标c、h分别表示冷流体和热流体,下标1和2表示换热器的进口和出口。 Q=Wh(Hh1-Hh2)=Wc(Hc2-Hc1) 一、能量恒算
若换热器中两流体无相变时,且认为流体的比热不随温 度而变,则有 式中 cp——流体的平均比热,kJ/(kg·℃ ) t——冷流体的温度,℃ T——热流体的温度,℃ Q=Wh cph(T1 -T2 )=Wc cpc(t2 -t1 )
若换热器中两流体无相变时,且认为流体的比热不随温 度而变,则有 式中 cp——流体的平均比热,kJ/(kg·℃ ) t——冷流体的温度,℃ T——热流体的温度,℃ Q=Wh cph(T1 -T2 )=Wc cpc(t2 -t1 )
若换热器中的热流体有相变,如饱和蒸汽冷凝时,则有 当冷凝液的温度低于饱和温度时,则有 式中 Wh——饱和蒸汽(热流体)的冷凝速率,kg/h r——饱和蒸汽的冷凝潜热,kJ/kg Q=Wh r=Wc cpc(t2 -t1 ) 注:上式应用条件是冷凝液在饱和温度下离开换热器。 Q=Wh [r+cph(T1 -T2 )]=Wccpc(t2 -t1 ) 式中 cph——冷凝液的比热,kJ/(kg·℃ ) Ts——冷凝液的饱和温度,℃
若换热器中的热流体有相变,如饱和蒸汽冷凝时,则有 当冷凝液的温度低于饱和温度时,则有 式中 Wh——饱和蒸汽(热流体)的冷凝速率,kg/h r——饱和蒸汽的冷凝潜热,kJ/kg Q=Wh r=Wc cpc(t2 -t1 ) 注:上式应用条件是冷凝液在饱和温度下离开换热器。 Q=Wh [r+cph(T1 -T2 )]=Wccpc(t2 -t1 ) 式中 cph——冷凝液的比热,kJ/(kg·℃ ) Ts——冷凝液的饱和温度,℃
通过换热器中任一微元面积dS的间壁两侧流体的传热速率 方程(仿对流传热速率方程)为 dQ=K(T-t)dS=KΔtdS 式中 K——总传热系数, w/(m2·℃ ) T——换热器的任一截面上热流体的平均温度,℃ t——换热器的任一截面上冷流体的平均温度,℃ 上式称为总传热速率方程。 二、总传热速率方程 1 总传热速率微分方程
通过换热器中任一微元面积dS的间壁两侧流体的传热速率 方程(仿对流传热速率方程)为 dQ=K(T-t)dS=KΔtdS 式中 K——总传热系数, w/(m2·℃ ) T——换热器的任一截面上热流体的平均温度,℃ t——换热器的任一截面上冷流体的平均温度,℃ 上式称为总传热速率方程。 二、总传热速率方程 1 总传热速率微分方程