传热系数选择

传热系数选择
传热系数选择

负压操作时转热系数要比经验值大一些,平常使用的列管式换热器的K值一般是不能用经验值带入计算的,要用具体的公式求得,一般:

K=1/(1/α1+d/λ+1/α2),其中:α1,α2分别为冷热流体侧的给热系数,这两个值是可以从手册上查出来的,当然也有这两个值的经验值,然后d表示管壁厚度,λ为管壁材料导热率,就是钢的导热率。

查一下《化工工艺设计手册》,K=~200.

杨勇高2008(站内联系TA)

根据我的经验,传热系数K=200左右,光管。

使用以后,有污垢以后,K=150左右,W/m2.K

1 换热器总传热系数K0值的计算及其影响因素

以管子外壁为基准的列管换热器的总传热系数K0值按如下公式计算

Ko为总传热系W/(m2.℃)

ai为管内侧的对流传热系数数W/(m2.℃)

a0为管内侧的对流传热系数数W/(m2.℃)m2。

b为管壁厚度℃m

di为管内径m

do为管外径m

dm为管中径m

Rsi为管内侧的污垢热阻m2.℃/W

Rso为管外侧的污垢热m2.℃/W

λ为管子导热系数W/(m2.℃)

一般(管壁热阻)较小,Rso(蒸汽侧污垢热阻)也不大,这两项对Ko值的影响不明显,因此ai、ao、Rsi

是决定Ko值的主要因素。当ai、ao增大Rsi减小时Ko值增大,反之Ko值则减小。

对于波纹管式换热器,ai、ao较大,Rsi很小,可使波纹管换热器总传热系数Ko为光滑管换热器Ko的两倍多。

2 总传热系数Ko对换热器传热速率的影响

换热器的传热速率可用如下公式计算

Q=KoSo△tm

Q为传热速W

K0率为总传热系数(以管外壁为基准)W/(m2.℃)m2

So为传热面积(以管外壁为基准) m2

当△tm不变(冷热流体进出口温度不变)、So也不变时,Q与Ko成正比。

对于波纹管式换热器,在△tm、So相同的情况下,传热速率比光滑管换热器的传热速率大一倍多,即换热器的处理量增大一倍多。

介质不同,传热系数各不相同,经验是:

1、汽水换热:过热部分为800~1000W/m2.℃

饱和部分是按照公式K=2093+786V(V是管内流速)含污垢系数

0.0003。

水水换热为:K=767(1+V1+V2)(V1是管内流速,V2水壳程流速)含污垢系数0.0003

实际运行还少有保守。有余量约10%

冷流体热流体总传热系数K,W/(m2.℃)

水水 850~1700

水气体 17~280

水有机溶剂 280~850

水轻油 340~910

水重油60~280

有机溶剂有机溶剂115~340

水水蒸气冷凝1420~4250

气体水蒸气冷凝30~300

水低沸点烃类冷凝 455~1140

水沸腾水蒸气冷凝2000~4250

轻油沸腾水蒸气冷凝455~1020

不同的流速、粘度和成垢物质会有不同的传热系数。K值通常在800~2200W/m2·℃范围内。

列管换热器的传热系数不宜选太高,一般在800-1000 W/m2·℃。

螺旋板式换热器的总传热系数(水—水)通常在1000~2000W/m2·℃范围内。

板式换热器的总传热系数(水(汽)—水)通常在3000~5000W/m2·℃范围内。

传热系数计算方法

第四章循环流化床锅炉炉内传热计算 循环流化床锅炉炉膛中的传热是一个复杂的过程,传热系数的计算精度直接影响了受热面设计时的布置数量,从而影响锅炉的实际出力、蒸汽参数和燃烧温度。正确计算燃烧室受热面传热系数是循环流化床锅炉设计的关键之一,也是区别于煤粉炉的重要方面。 随着循环流化床燃烧技术的日益成熟,有关循环流化床锅炉的炉膛传热计算思想和方法的研究也在迅速发展。许多著名的循环流化床制造公司和研究部门在此方面也做了大量的工作,有的已经形成商业化产品使用的设计导则。 但由于技术保密的原因,目前国内外还没有公开的可以用于工程使用的循环流化床锅炉炉膛传热计算方法,因此对它的研究具有重要的学术价值和实践意义。 清华大学对CFB锅炉炉膛传热作了深入的研究,长江动力公司、华中理工大学、浙江大学等单位也对CFB锅炉炉膛中的传热过程进行了有益的探索。根据已公开发表的文献报导,考虑工程上的方便和可行,本章根椐清华大学提出的方法,进一步分析整理,作为我们研究的基础。为了了解CFB锅炉传热计算发展过程,也参看了巴苏的传热理论和计算方法,浙江大学和华中理工大学的传热计算与巴苏的相近似。 4.1 清华的传热理论及计算方法 4.1.1 循环流化床传热分析 CFB锅炉与煤粉锅炉的显著不同是CFB锅炉中的物料(包括煤灰、脱硫添加剂等)浓度C p 大大高于煤粉炉,而且炉内各处的浓度也不一样,它对炉内传热起着重要作用。为此首先需要计算出炉膛出口处的物料浓度C p,此处浓度可由外循环倍率求出。而炉膛不同高度的物料浓度则由内循环流率决定,它沿炉膛高度是逐渐变化的,底部高、上部低。近壁区贴壁下降流的温度比中心区温度低的趋势,使边壁下降流减少了辐射换热系数;水平截面方向上的横向搅混形成良好的近壁区物料与中心区物料的质交换,同时近壁区与中心区的对流和辐射的热交换使截面方向的温度趋于一致,综合作用的结果近壁区物料向壁面的辐射加强,总辐射换热系数明显提高。在计算水冷壁、双面水冷壁、屏式过热器和屏式再热器时需采用不同的计算式。物料浓度C p对辐射传热和对流传热都有显著影响。燃烧室的平均温度是床对受热面换热系数的另一个重要影响因素。床温的升高增加了烟气辐射换热并提高烟气的导热系数。虽然粒径的减小会提高颗粒对受热面的对流换热系数,在循环流化床锅炉条件下,燃烧室内部的物料颗粒粒径变化较小,在较小范围内的粒径变化时换热系数的变化不大,在进行满负荷传热计算时可以忽略,但在低负荷传热计算时,应该考虑小的颗粒有提高传热系数的能力。 炉内受热面的结构尺寸,如鳍片的净宽度、厚度等,对平均换热系数的影响也是非常明显的。鳍片宽度对物料颗粒的团聚产生影响;另一方面,宽度与扩展受热面的利用系数有关。根

总传热系数的测定 附最全思考题

聊城大学实验报告 课题名称:化工原理实验 实验名称:总传热系数的测定 姓名:元险成绩: 学号:1989 班级: 实验日期:2011-9-18 实验内容:测定套管换热器中水—水物系在常用流速范围内的总传热系数K,分析强化传热效果的途径。

总传热系数的测定 一、实验目的 1.了解换热器的结构,掌握换热器的操作方法。 2.掌握换热器总传热系数K 的测定方法。 3.了解流体的流量和流向不同对总传热系数的影响 二、基本原理 在工业生产中,要完成加热或冷却任务,一般是通过换热器来实现的,即换热器必须在单位时间内完成传送一定的热量以满足工艺要求。换热器性能指标之一是传热系数K 。通过对这一指标的实际测定,可对换热器操作、选用、及改进提供依据。 传热系数K 值的测定可根据热量恒算式及传热速率方程式联立求解。 传热速率方程式: Q =kS ?t m (1) 通过换热器所传递的热量可由热量恒算式计算,即 Q =W h C ph (T 1-T 2)=W c C pc (t 2-t 1)+Q 损 (2) 若实验设备保温良好,Q 损可忽略不计,所以 Q =W h C ph (T 1-T 2)=W c C pc (t 2-t 1) (3) 式中,Q 为单位时间的传热量,W ;K 为总传热系数,W/(m 2·℃);?t m 为传热对数平均温度差,℃;S 为传热面积(这里基于外表面积),m 2;W h ,W c 为热、冷流体的质量流量,kg/s ;C ph ,C pc 为热、冷流体的平均定压比热,J/(kg ·℃);T 1,T 2为热流体的进出口温度,℃;t 1,t 2为冷流体的进出口温度,℃。 ?tm 为换热器两端温度差的对数平均值,即 12 1 2ln t t t t t m ???-?=? (4) 当212≤??t t 时,可以用算术平均温度差(2 12t t ?+?)代替对数平均温度差。由上式所计算出口的传热系数K 为测量值K 测。 传热系数的计算值K 计可用下式进行计算: ∑+++=S i R K λδαα11 10计 (5) 式中,α0为换热器管外侧流体对流传热系数,W/(m 2·℃);αi 为换热器管内侧流体对流传热系数,W/(m 2·℃);δ为管壁厚度,m ;λ——管壁的导热系数,W/(m 2·℃);R S 为污垢热阻,m 2·℃/W 。 当管壁和垢层的热阻可以忽略不计时,上式可简化成:

管道总传热系数计算18

1管道总传热系数 管道总传热系数是热油管道设计和运行管理中的重要参数。在热油管道稳态运行方案的工艺计算中,温降和压降的计算至关重要,而管道总传热系数是影响温降计算的关键因素,同时它也通过温降影响压降的计算结果。1.1 利用管道周围埋设介质热物性计算K 值管道总传热系数K 指油流与周围介质温差为1℃时,单位时间内通过管道单位传热表面所传递的热量,它表示油流至周围介质散热的强弱。当考虑结蜡 层的热阻对管道散热的影响时,根据热量平衡方程可得如下计算表达式: (1-1)1112ln 111ln 22i i n e n w i L L D D D KD D D D ααλλ-+???? ?????=+++????????∑式中:——总传热系数,W /(m 2·℃);K ——计算直径,m ;(对于保温管路取保温层内外径的平均值,对于e D 无保温埋地管路可取沥青层外径);——管道内直径,m ;n D ——管道最外层直径,m ;w D ——油流与管内壁放热系数,W/(m 2·℃);1α ——管外壁与周围介质的放热系数,W/(m 2·℃);2α ——第层相应的导热系数,W/(m·℃);i λi ,——管道第层的内外直径,m ,其中;i D 1i D +i 1,2,3...i n =——结蜡后的管内径,m 。L D 为计算总传热系数,需分别计算内部放热系数、自管壁至管道最外径K 1α的导热热阻、管道外壁或最大外围至周围环境的放热系数。 2α(1)内部放热系数的确定1α放热强度决定于原油的物理性质及流动状态,可用与放热准数、自然1αu N 对流准数和流体物理性质准数间的数学关系式来表示[47]。r G r P 在层流状态(Re<2000),当时:500Pr

总传热系数经验值

浸没在液体中的盘管总传热系数大致值.W/(m2 带有夹套的容器总传热系数大致值.W/(m2

空气冷却器总传热系数大致值.W/(m2

不同压力下水的汽化潜热 水在一个大气压(0.1MPa)100℃时的汽化潜热为2257.2kJ/kg 饱和水和饱和水蒸气热力性质表(按压力排列) 压力/MPa 温度/℃汽化潜热kJ/kg 0.001 6.9491 2484.1 0.002 17.5403 2459.1 0.003 24.1142 2443.6 0.004 28.9533 2432.2 0.005 32.8793 2422.8 0.006 36.1663 2415 0.007 38.9967 2408.3

0.008 41.5075 2402.3 0.009 43.7901 2396.8 0.01 45.7988 2392 0.015 53.9705 2372.3 0.02 60.065 2357.5 0.025 64.9726 2345.5 0.03 69.1041 2335.3 0.04 75.872 2318.5 0.05 81.3388 2304.8 0.06 85.9496 2293.1 0.07 89.9556 2282.8 0.08 93.5107 2273.6 0.09 96.7121 2265.3 0.1 99.634 2257.6 0.12 104.81 2243.9 0.14 109.318 2231.8 0.16 113.326 2220.9 0.18 116.941 2210.9 0.2 120.24 2201.7 0.25 127.444 2181.4 0.3 133.556 2163.7 0.35 138.891 2147.9 0.4 143.642 2133.6 0.5 151.867 2108.2 0.6 158.863 2086 0.7 164.983 2066 0.8 170.444 2047.7 0.9 175.389 2030.7 1 179.916 2014.8 1.1 184.1 1999.9 1. 2 187.995 1985.7 1. 3 191.64 4 1972.1 1.4 195.078 1959.1 1. 5 198.327 1946. 6 1.6 201.41 1934.6 1. 7 204.346 1923 1. 8 207.151 1911.7 1. 9 209.838 1900.7

玻璃的传热系数计算

4.3 热工设计 4.3.1 本系统用于外墙外保温时的保温层设计厚度,应根据《河南省公共建筑节能设计标准》(DBJ41/075-2006)、《河南省居住建筑节能设计标准(寒冷地区)》(DBJ41/062-2005)、《河南省居住建筑节能设计标准(夏热冬冷地区)》(DBJ41/071-2006)规定的外墙传热系数限值,通过热工计算确定。 4.3.2 ZCK无机复合保温板用于外墙外保温时,其导热系数(λ)、蓄热系数(S)设计计算值和修正系数按下表取值。 表4.3.2 ZCK无机复合保温板λ、S、修正系数 4.3.3 热工计算示例,以采用60mm保温板为例。 示例一:200mm混凝土剪力墙外贴60mm保温板,计算如下: Ra=R内+R1+R2+R3+R4+R外=0.11+0.0215+0.1149+1.1429+0.005+0.04=1.4343 Ka=1/R=1/1.4333=0.70W/(m2.K) 其中:R内为内表面换热阻,0.11m2.K/W; R1为水泥砂浆层热阻,0.02/0.81=0.0215 m2.K/W; R2为混凝土剪力墙层热阻,0.2/1.74=0.1149 m2.K/W; R3为保温板层热阻,0.06/(0.05*1.05)=1.1429 m2.K/W; R4为抗裂砂浆层热阻,0.005/0.93=0.005 m2.K/W; R外为外表面换热阻,0.04m2.K/W; 示例二:200mm加气混凝土砌块外贴60mm保温板,计算如下: Rb=R内+R1+R2+R3+R4+R外=0.11+0.0215+0.80+1.1429+0.005+0.04=2.1194 Kb=1/R=1/2.1194=0.47W/(m2.K) 其中:R内为内表面换热阻,0.11m2.K/W; R1为水泥砂浆层热阻,0.02/0.81=0.0215 m2.K/W; R2为加气混凝土砌块层热阻,0.2/(0.20*1.25)=0.80 m2.K/W; R3为保温板层热阻,0.06/(0.05*1.05)=1.1429 m2.K/W; R4为抗裂砂浆层热阻,0.005/0.93=0.005 m2.K/W;

导热系数、传热系数、热阻值概念及热工计算方法简述实用版)

导热系数、传热系数、热阻值概念及热工计算方法 导热系数λ[W/(m.k)]: 导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,℃),在1小时内,通过1平方米面积传递的热量,单位为瓦/米?度(W/m?K,此处的K可用℃代替)。导热系数可通过保温材料的检测报告中获得或通过热阻计算。 传热系数K [W/(㎡?K)]: 传热系数以往称总传热系数。国家现行标准规范统一定名为传热系数。传热系数K 值,是指在稳定传热条件下,围护结构两侧空气温差为1度(K,℃),1小时内通过1平方米面积传递的热量,单位是瓦/平方米?度(W/㎡?K,此处K可用℃代替)。传热系数可通过保温材料的检测报告中获得。 热阻值R(m.k/w): 热阻指的是当有热量在物体上传输时,在物体两端温度差与热源的功率之间的比值。单位为开尔文每瓦特(K/W)或摄氏度每瓦特(℃/W)。 传热阻: 传热阻以往称总热阻,现统一定名为传热阻。传热阻R0是传热系数K的倒数,即R0=1/K,单位是平方米*度/瓦(㎡*K/W)围护结构的传热系数K值愈小,或传热阻R0值愈大,保温性能愈好。 (节能)热工计算: 1、围护结构热阻的计算 单层结构热阻: R=δ/λ 式中:δ—材料层厚度(m);λ—材料导热系数[W/(m.k)] 多层结构热阻: R=R1+R2+----Rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn 式中: R1、R2、---Rn—各层材料热阻(m.k/w) δ1、δ2、---δn—各层材料厚度(m) λ1、λ2、---λn—各层材料导热系数[W/(m.k)] 2、围护结构的传热阻 R0=Ri+R+Re 式中: Ri —内表面换热阻(m.k/w)(一般取0.11) Re —外表面换热阻(m.k/w)(一般取0.04) R —围护结构热阻(m.k/w) 3、围护结构传热系数计算 K=1/ R0

传热系数和导热系数

传热系数和导热系数 传热系数以往称总传热系数。国家现行标准规范统一定名为传热系数。传热系数K值,是指在稳定传热条件下,围护结构两侧空气温差为1度(K ,C), 1小时内通过1平方米面积传递的热量,单位是瓦/平方米度(W/ m2 K,此处K可用C代替)。 导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K, C),在1小时内,通过1平方米面积传递的热量,单位为瓦/米?度(W/m?K,此处为K可用C代替)。导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。非晶体结构、密度较低的材料,导热系数较小。材料的含水率、温度较低时,导热系数较小。通常把导热系数较低的材料称为保温材料,而把导热系数在0.05瓦/米?度以下的材料称为高效保温材料。 传热阻以往称总热阻,现统一定名为传热阻。传热阻RO是传热和系数K的倒数,即RO=1/K,单位是平方米度/瓦(m2. K/ W)。围护结构的传热系数K值愈小,或传热阻R0值愈大,保温性能愈好。 由固体器壁隔开的热、冷流体在温度相差为一度时,单位时间内通过单位器壁面积的传热量,又称总传热系数。它是传热学中度量传热过程有效程度的主要指标。其数学定义式为

式中?为单位时间内流过传热面的热量即热流量;为传热面积;△ 为热、冷流体的对数平均温度差。 机械工程中遇到的传热过程常常是热传导、对流换热和辐射换热三者的综合,而在应用最多的表面式换热器(又称间壁式换热器)中温度不太高,辐射换热的作用不大,所以分析时主要考虑热传导和对流换热的综合过程。 传热过程中热流体通过对流换热向高温侧壁面传热(见图 这一热量又通过固体壁导热传递给低温侧 壁面,最后以对流换热方式由冷流体把热量从低温侧壁面带走。因此,传热过程通常都可简化成串联的3个基本环节:对流换热一导热—对流换热。3个串联环节的分热阻之和组成传热过程的总热阻。因此,传热系数可表示为 I ] * $ * ] 屍鼻屁式中方、方分别表示热、冷流体与其相接触壁面间的对流传热系数(需要时,其中包括辐射换热的相应折算值);?、分别为器壁的厚度和热导率。分母中的3个分数代表3 个串联环节的分热阻。因此,传热系数不仅与器壁的材料性能和厚度有关,还与器壁两侧的对流换热(有时还有辐射换热)过程有关,而且

传热系数计算

传热系数计算 散热器是一种热交换器~其热工计算的基本公式为传热方程式~其表达式为: Ф=KAΔt ,6,1, m Ф为传热量单位:W 2K为传热系数单位:W/(m〃?) A 为传热面积单位:? Δt为冷热流体间的对数平均温差单位:? m,,,从《车辆冷却传热》上可知~以散热器空气侧表面为计算基础~散热器传热系数 计算公式为: -1K=(β/h+(β×λ) +(1/η×h)+ R) ,6,2, 1管02f 式中:β为肋化系数~其等于空气侧所有表面积之和/水侧换热面积 2h为水侧表面传热系数单位:W/(m〃?) 12h为空气侧表面传热系数单位:W/(m〃?)2 2λ为散热管材料导热系数单位:W/(m〃?) 管2R为散热器水侧和空气侧的总热阻单位:,m〃?),W f η为肋壁总效率~其表达式为: 0 η=1,(×,1,η,),A ,6,3, f20 A为空气侧二次换热面积~单位:? 22 A为空气侧所有表面积之和~单位:? 2 η为肋片效率 f η,th(m×h)/ (m×h) ,6,4, fff th为双曲线函数 h为散热带的特性尺寸~即散热管一侧的肋片高度 f m为散热带参数~表达式为: 0.5 m=((2×h)/(δ×λ)),6,5, 2222h为空气侧传热系数单位:W/(m〃?) 2 δ为散热带壁厚单位:m 22λ为散热带材料导热系数单位:W/(m〃?) 2

从《传热学》上可知~表面传热系数h的公式为: 2 h= Nu×/de 单位:W/(m 〃?) ,6,6, λ为流体的热导率~对散热器~即为空气热导率 de为换热面的特性尺度~对散热器~求气侧换热系数时~因空气外 掠散热管~故特性尺度为散热管外壁的当量直径, 单位m [2]由《传热学》中外掠管束换热实验知,流体横掠管束时~对其第一排管子来说~换热情况与横掠但管相仿。 Nu=C×Re (6,7) m[3]式中C、为常数~数值见《传热学》表5.2 Re=Va×de/νa ,6,8, Va 为空气流速单位m/s 2νa为空气运动粘度单位m/s

导热系数和传热系数区别

(W/㎡·K,此处K可用℃代替)。 导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,℃),在1小时内,通过1平方米面积传递的热量,单位为瓦/米?度(W/m?K,此处为K可用℃代替)。导热系数与材料的组成结构、密 时,导热系数较小。 传热系数(Heat transfer coefficient) 传热系数以往称总传热系数。国家现行标准规范统一定名为传热系数。传热系数K值,是指在稳定传热条件下,围护结构两侧空气温差为1度(K/℃)1小时内通过1平方米面积传递的热量 单位是瓦/平方米?度(W/㎡?K)此处K可用℃代替。 传热系数不是描述物质物性的物理量,它会随着不同的外界条件而发生变化,例如温度,流速,流量等,总的说来,它是一个工程上的概念. 机械工程中遇到的传热过程常常是热传导、对流换热和辐射换热三者的综合,而在应用最多的表面式换热器(又称间壁式换热器)中温度不太高,辐射换热的作用不大,所以分析时主要考虑热传导和对流换热的综合过程。因此,传热系数不仅与器壁的材料性能和厚度有关,还与器壁两侧的对流换热(有时还有辐射换热)过程有关。 导热系数(Thermal conductivity) 导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,°C),在1小时内,通过1平方米面积传递的热量,用λ表示,单位为瓦/(米·度),w/(m·k)(W/m·K,此处的K可用℃代替)。 导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。导热系数又被称作“热导系数”或“导热率”,反映材料热性能的重要物理量.这个特性跟材料本身的大小、形状、厚度都是没有关系的,只是跟材料本身的成分有关系。所以同类材料的导热率都是一样的,并不会因为厚度不一样而变化。 热传导是热交换的三种(热传导,对流和辐射)基本形式之一.是工程热物理、材料科学、固态物理、能源、环保等各个研究领域的课题。材料的导热机理在很大程度上取决于它的微观结构。热量的传递依靠原子、分子围绕平衡位置的振动以及自由电子的迁移。

传热过程的计算16页

第五节 传热过程的计算 化工生产中广泛采用间壁换热方法进行热量的传递。间壁换热过程由固体壁的导热和壁两侧流体的对流传热组合而成,导热和对流传热的规律前面已讨论过,本节在此基础上进一步讨论传热的计算问题。 化工原理中所涉及的传热过程计算主要有两类:一类是设计计算,即根据生产要求的热负荷,确定换热器的传热面积;另一类是校核计算,即计算给定换热器的传热量、流体的流量或温度等。两者都是以换热器的热量衡算和传热速率方程为计算基础。 4-5-1 热量衡算 流体在间壁两侧进行稳定传热时,在不考虑热损失的情况下,单位时间热流体放出的热量应等于冷流体吸收的热量,即: Q=Q c =Q h (4-59) 式中 Q ——换热器的热负荷,即单位时间热流体向冷流体传递的热量,W ; Q h ——单位时间热流体放出热量,W ; Q c ——单位时间冷流体吸收热量,W 。 若换热器间壁两侧流体无相变化,且流体的比热容不随温度而变或可取平均温度下的比热容时,式(4-59)可表示为 ()()1221t t c W T T c W Q pc c ph h -=-= (4-60) 式中 c p ——流体的平均比热容,kJ/(kg ·℃); t ——冷流体的温度,℃; T ——热流体的温度,℃; W ——流体的质量流量,kg/h 。 若换热器中的热流体有相变化,例如饱和蒸气冷凝,则 ()12t t c W r W Q pc c h -== (4-61) 式中 W h ——饱和蒸气(即热流体)的冷凝速率,kg/h ; r ——饱和蒸气的冷凝潜热,kJ/kg 。 式(4-61)的应用条件是冷凝液在饱和温度下离开换热器。若冷凝液的温度低于饱和温度时,则式(4-61)变为 ()[]()122t t c W T T c r W Q pc c s ph h -=-+= (4-62) 式中 c ph ——冷凝液的比热容,kJ/(kg ·℃); T s ——冷凝液的饱和温度,℃。 4-5-2 总传热速率微分方程 图4-20为一逆流操作的套管换热器的微元管段d L ,该管段的内、外表面积及平均传热面积分别为d S i 、d S o 和d S m 。热流依次经过热流体、管壁和

换热器的传热系数K汇总

介质不同,传热系数各不相同我们公司的经验是: 1、汽水换热:过热部分为800~1000W/m2.℃ 饱和部分是按照公式K=2093+786V(V是管内流速)含污垢系数0.0003。 水水换热为:K=767(1+V1+V2)(V1是管内流速,V2水壳程流速)含污垢系数0.0003 实际运行还少有保守。有余量约10% 冷流体热流体总传热系数K,W/(m2.℃) 水水 850~1700 水气体 17~280 水有机溶剂 280~850 水轻油 340~910 水重油60~280 有机溶剂有机溶剂115~340 水水蒸气冷凝1420~4250 气体水蒸气冷凝30~300 水低沸点烃类冷凝 455~1140 水沸腾水蒸气冷凝2000~4250 轻油沸腾水蒸气冷凝455~1020 不同的流速、粘度和成垢物质会有不同的传热系数。K值通常在

800~2200W/m2·℃范围内。 列管换热器的传热系数不宜选太高,一般在800-1000 W/m2·℃。螺旋板式换热器的总传热系数(水—水)通常在1000~2000W/m2·℃范围内。 板式换热器的总传热系数(水(汽)—水)通常在3000~5000W/m2·℃范围内。 1.流体流径的选择 哪一种流体流经换热器的管程,哪一种流体流经壳程,下列各点可供选择时参考(以固定管板式换热器为例) (1) 不洁净和易结垢的流体宜走管内,以便于清洗管子。 (2) 腐蚀性的流体宜走管内,以免壳体和管子同时受腐蚀,而且管子也便于清洗和检修。 (3) 压强高的流体宜走管内,以免壳体受压。 (4) 饱和蒸气宜走管间,以便于及时排除冷凝液,且蒸气较洁净,冷凝传热系数与流速关系不大。 (5) 被冷却的流体宜走管间,可利用外壳向外的散热作用,以增强冷却效果。 (6) 需要提高流速以增大其对流传热系数的流体宜走管内,因管程流通面积常小于壳程,且可采用多管程以增大流速。 (7) 粘度大的液体或流量较小的流体,宜走管间,因流体在有折流挡板的壳程流动时,由于流速和流向的不断改变,在低Re(Re>100)

管道总传热系数算

管道总传热系数算

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1管道总传热系数 管道总传热系数是热油管道设计和运行管理中的重要参数。在热油管道稳态运行方案的工艺计算中,温降和压降的计算至关重要,而管道总传热系数是影响温降计算的关键因素,同时它也通过温降影响压降的计算结果。 1.1 利用管道周围埋设介质热物性计算K 值 管道总传热系数K 指油流与周围介质温差为1℃时,单位时间内通过管道单位传热表面所传递的热量,它表示油流至周围介质散热的强弱。当考虑结蜡层的热阻对管道散热的影响时,根据热量平衡方程可得如下计算表达式: 1 112ln 111ln 22i i n e n w i L L D D D KD D D D ααλλ-+???? ?????=+++????????∑ (1-1) 式中:K ——总传热系数,W /(m 2·℃); e D ——计算直径,m ;(对于保温管路取保温层内外径的平均值, 对于无保温埋地管路可取沥青层外径); n D ——管道内直径,m ; w D ——管道最外层直径,m ; 1α——油流与管内壁放热系数,W/(m 2·℃); 2α——管外壁与周围介质的放热系数,W/(m 2·℃); i λ——第i 层相应的导热系数,W/(m·℃); i D ,1i D +——管道第i 层的内外直径,m ,其中1,2,3...i n =; L D ——结蜡后的管内径,m 。 为计算总传热系数K ,需分别计算内部放热系数1α、自管壁至管道最外径的 导热热阻、管道外壁或最大外围至周围环境的放热系数2α。 (1)内部放热系数1α的确定 放热强度决定于原油的物理性质及流动状态,可用1α与放热准数u N 、自然对流准数r G 和流体物理性质准数r P 间的数学关系式来表示[47]。 在层流状态(Re<2000),当500Pr

真空玻璃传热系数计算

一、真空玻璃热导和热阻及传热系数的简单计算方法 1 ?两平行表面之间的辐射热导可由下式估算 C 辐射=£ 有效(T (T14-T24)/(T1-T2)(1) 式中T1, T2是两表面的绝对温度,单位为K £有效是表面有效辐射率 T是斯忒芬-波尔兹曼(Stefan-Boltzmann) 常数,其数值为5.67 x 10-8Wm-2K-4 在两平行表面温差不大(如数十度)的条件下,可用下面公式(2)计算,误差在百分之一以内。 C辐射=4£有效T T3 (2) T是两表面的平均绝对温度。 (1)和(2)式中£有效为有效辐射率,由下式(3)计算: £ 有效=(£ 1-1+ £ 2-1-1)-1 ⑶ 式中£ 1是表面1的半球辐射率。 £ 2是表面2的半球辐射率。 计算例:真空玻璃的一片玻璃是4mmLow-玻璃,辐射率为0.10,另一片是4mm普通白玻,辐射率为0.84, 则可算出£ 有效=(10+1.19-1)-1=0.098 按我国测试标准, 室内侧温度:T仁18+273=291K 室外侧温度:T2=-20+273=253K 平均温度:T=272K 公式⑵ 可简化为C辐射=4.564 £有效 据此可算出C辐射=0.447Wm-2K-1 R辐射=1/C 辐射=2.237W-1m2K 2 ?圆柱支撑物热导可由公式(4)计算 式中入玻为玻璃导热系数,约为0.76Wm-1K-1 h为支撑物高度,单位为m

a为支撑物半径,单位为m b为支撑物方阵间距,单位为m 入支撑物为支撑物材料的导热系数,单位为Wm-1K-1 目前国内外均选用不锈钢材料制作支撑物,使得入支撑物比入玻大20倍以上,支撑 物高度h又比半径a小,故公式(4)可简化为 计算例:当支撑物选用a=0.25mm,h=0.15mn方阵间距b=25mm 贝U C支撑物=0.608Wm-2K-1 我国新立基公司的专利采用环形(又称C形)支撑物,热导还可比上述计算值小10济20% 此例中C支撑物可按0.50Wm-2K-1计,贝U 支撑物热阻 正在研制的支撑物半径a=0.125mm贝U C支撑物将减小一倍,为0.25Wm-2K-1 3 ?真空玻璃中的残余气体热导 真空玻璃生产工艺要求产品经过350E以上高温烘烤排气,不仅把间隔内的空气(包括水气)排出,而且把吸附于玻璃内表面表层和深层的气体尽可能排出,使真空层气压达到低于10-1Pa(也就是百万分之一大气压)以下,这样残余气体传热才可以忽略不计。 实验证明,在使用过程中,温度升高和阳光照射还会使玻璃表层放出水气和CO2等气体,破坏真空度,破坏真空玻璃热性能。因此,在真空玻璃中还需放入吸气剂来不断吸收这些气体,以确保真空玻璃的长期寿命。 理论上,在气压低到气体分子平均自由程远大于真空玻璃间隔时,气体热导可用公式⑹计算。 式中a=a1a2/[a2+a1(1-a2)]为气体综合普适常数 其中a1和a2分别为两个表面的气体普适常数 P是气体压强,单位为Pa 丫是气体的比热容比 T为间隔内两表面温度的平均值 M是气体的摩尔质量 R是摩尔气体常数

流速与总传热系数经验值表格

列管式换热器内的适宜流速范围 流体种流m/ 管壳 冷却1 黏度不一般液 低黏 高黏 5~15油蒸汽3~6 5~30气体3~15 2~6~3气液混合液体 总传热系数的选择

总传热系数/[W/壳程管程3(m·℃) 582)~)698水(流速为~1.5m/s水(流速为~1.5m/s 814~水水(流速较高时)1163 467轻有机物μ<·s~冷水814 290冷水=中有机物μ~1mPa·s~698 1161mPa~·冷水s467重有机物μ> 233轻有机物μ<·盐水s~582 198=有机溶剂~~·s233有机溶剂μ 233轻有机物μ<·~轻有机物μ<·ss465 116~349~中有机物μμ=~=1mPa·s物有中机

58s1mPa·~233s1mPa·重有机物μ> 2326~·重有机物μ>1mPas水蒸气(有压力)冷凝4652 17451m/s水(流速为)~3489水蒸气(常压或负压)冷1163~水1071凝 582水溶液μ<~s2mPa·水蒸气冷凝2908 582~水蒸气冷凝·水溶液μ>2mPas1193 291s有机物μ<·~水蒸气冷凝582 114水蒸气冷凝~s·~有机物μ=1mPa349 5821mPa有机物μ>~s·1163水蒸气冷凝 116~有机物蒸气及水蒸气冷水349 58~水凝174 582~1163水重有机物蒸气(常压)冷 174~凝349水 814~1163水重有机物蒸气(负压)冷 698水凝~930 饱和有机溶剂蒸气(75 压)冷 含饱和水蒸气的氯气(<℃)50 冷凝SO2冷凝NH3氟里昂冷凝

=1000cP==10P= 污垢热阻R的大致范围d 流体污垢热阻流体污垢热阻 Rd/(m2·℃·kwRd/(m2·℃·kw)-1-1) 水水蒸汽

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