传热温差:推动力 T1-t 两边求积分 A d(T-) mkI dA= 1,T1-t n KA T2 T2-1 根据换热器总热量恒算式 WIC W2Cp2 Q 两式相减m()(0pk1n O 比较传热基本方程式M _(T1-12)-(72)△t T1-t2 △ t1 n 同样可推出并流传ACn=(71-1)-(72-t2)M-△12 热平均温差计算式 T2-t
传热温差:推动力 两边求积分 ( ) 1 2 2 1 0 d d T t A T t T t mK A T t − − − = − − 1 2 2 1 1 ln T t m KA T t − = − 1 2 1 1 1 p T T W C Q − = 2 1 2 2 1 p t t W C Q − = (T T 1 2 t t 2 1 ) ( ) m Q − − − = ( 1 2 2 1 ) ( ) 1 2 2 1 ln T T t t Q KA T t T t − − − = − − ( 1 2 2 1 ) ( ) 1 2 1 2 1 2 1 2 ln ln m T T t t t t t T t t T t t − − − − = = − − ( 1 2 1 2 ) ( ) 1 2 1 1 1 2 2 2 ln ln m T T t t t t t T t t T t t − − − − = = − − 根据换热器总热量恒算式 两式相减 比较传热基本方程式 同样可推出并流传 热平均温差计算式
逆流和并流传热的平均温差的特点 2相同时,逆流平均温差大于并流平均温差 当传热量一定时,逆流操作所需的传热面积小于并流操作。 逆流时热流体的出口温度可低于冷流的出口温度(高于冷流 的入口温度),并流时热流体的出口温度必大于冷流的出口 温度。当加热任务一定时,采用逆流传热可最大限度地利用 热能,节约载热体的用量。 W2CpI(t2-t1) Cp(T1-72) 在换热器中,若参与换热的两流体都变温,则一般都采用逆 流操作,但是并流也有它的特点,例如工艺上要求被加热的 流体不得高于某一温度,或被冷却的流体不得低于某一温度, 采用并流较易控制。但需要注意,倘若采用逆流代替并流而 节省了载热体,则其平均温差就未必仍比并流的大
逆流和并流传热的平均温差的特点 T1、T2、t 1、t 2 相同时,逆流平均温差大于并流平均温差。 当传热量一定时,逆流操作所需的传热面积小于并流操作。 逆流时热流体的出口温度可低于冷流的出口温度(高于冷流 的入口温度),并流时热流体的出口温度必大于冷流的出口 温度。当加热任务一定时,采用逆流传热可最大限度地利用 热能,节约载热体的用量。 在换热器中,若参与换热的两流体都变温,则一般都采用逆 流操作,但是并流也有它的特点,例如工艺上要求被加热的 流体不得高于某一温度,或被冷却的流体不得低于某一温度, 采用并流较易控制。但需要注意,倘若采用逆流代替并流而 节省了载热体,则其平均温差就未必仍比并流的大。 ( ) ( ) 2 1 2 1 1 1 1 2 p p W C t t W C T T − = −
传热温差:推动力 列管式换热器中两种流体的流动比较复杂的多程流动。 对于错流或折流平均温差,通常是先按逆流求算,然后再根 据流动型式加以修正,即 mn=v·△mv温差修正系数 y与冷热两流体温度变化有关,表示为P和R两参数的函数 V=f(P,R t2-t1冷流体实际温度变化 P T1-t1冷流体最大温度变化 RT1-T2热流体实际温度变化 t2-t1冷流体实际温度变化
传热温差:推动力 错流和折流时的平均温差 列管式换热器中两种流体的流动比较复杂的多程流动。 对于错流或折流平均温差,通常是先按逆流求算,然后再根 据流动型式加以修正,即 = t t m m ,逆 —— 温差修正系数 = f P R ( , ) 2 1 1 1 t t P T t − = = − 冷流体实际温度变化 冷流体最大温度变化 1 2 2 1 T T R t t − = = − 热流体实际温度变化 冷流体实际温度变化 与冷热两流体温度变化有关,表示为 P 和 R 两参数的函数
传热温差:推动力 温差修正曲线 1.0 0.7 R t:"4t 0.6 0.10.20.30.40.50.60.70.80,91,0 c错流(两流体之间不混合)
传热温差:推动力 温差修正曲线
传热温差:推动力 对于m壳程、2m×n管程(如1-2,14,2-8,…)换热器 当R≠时: √R2+11 PR n R+11-R P-1 (2/y)-1-R+√R2+1 PR R-√R2+1 R P-1 P 当R=1时: (2/y)-2+ mp+p 2 >v<1(△m<△mn是由于复杂流动中同时存在并流和逆流; >换热器设计时v值不应小于0.8,否则不经济; 可改用多壳程来增大v,即将几台换热器串联使用
传热温差:推动力 错流和折流时平均温差的数学解析式 对于 m 壳程、2m×n 管程(如1-2,1-4,2-8,…)换热器: 当 R≠1 时: 当 R = 1 时: ➢ <1(tm <tm,逆)是由于复杂流动中同时存在并流和逆流; ➢ 换热器设计时 值不应小于 0.8,否则不经济; ➢ 可改用多壳程来增大 ,即将几台换热器串联使用。 ( ) ( ) 2 2 2 1 1 ln 1 1 2 1 1 ln 2 1 1 R y R yR y R R y R R + − + − = − − + + − − − + R P PR P PR y m m − − − − − − = 1 1 1 1 1 1 1 ( ) ( ) 2 1 2 2 2 ln 2 2 2 y y y y − = − + − − m mP P P y − + =