换热器计算实例
热管换热器计算
热管换热器计算(2009-02-20 22:50:45)转载标签：热管换热器计算德天热管亚洲热管网热管换热器计算可用热平衡方程式进行计算，对于常温下使用的通风系统中的热管换热器的换热后温度，回收的冷热量也可用下列公式计算，由于公式采用的是显热计算，但实际热回收过程也发生潜热回收，因此计算值较实测值偏小，其发生的潜热回收可作为余量或保险系数考虑。
本文选自【亚洲热管网】热管换热器的计算：1. 热管换热器的效率定义η=t1-t2/t1- t3 (1-1)式t1、t2——新风的进、出口温度（℃）t3——排风的入口温度（℃）2.热管换热器的设计计算一般已知热管换热器的新风和排风的入口温度t1和t3，取新风量L x 与排风量L P相等。
即L x = L P，新风和排风的出口温度按下列公式计算：t2=t1－η(t1－t3) (1-2)t4=t3＋η(t1－t3) (1-3)t4——排风出口温度（℃）回收的热量Q (kW), 负值时为冷量：Q(kW)= L xρX C x（t2-t1）/3600 (1-4)式中L x——新风量（m3/h ）ρx——新风的密度（kg/m3）（一般取1.2 kg/m3）C x——新风的比热容，一般可取1.01kJ/ (kg ·℃)。
3.选用热管换热器时，应注意：1）换热器既可以垂直也可以水平安装，可以几个并联，也可以几个串联；当水平安装时，低温侧上倾5℃~7℃。
2）表面风速宜采用1.5 m/s~3.5m/s。
3）当出风温度低于露点温度或热气流的含湿量较大时，应设计冷凝水排除装置。
4）冷却端为湿工况时，加热端的效率η值应增加，即回收的热量增加。
但仍可按上述公式计算（增加的热量作为安全因素）。
需要确定冷却端（热气流）的终参数时，可按下式确定处理后的焓值，并按处理后的相对湿度为90%左右考虑。
h2=h1－ 36Q/ L×ρ (1-5)式中h1, h2——热气流处理前、后的焓值（kJ/kg）;Q ——按冷气流计算出的回收热量（W）;L ——热气流的风量（m3/h ）；ρ——热气流的密度（kg/m3）。
气气板式换热器选型计算
气气板式换热器选型计算1. 引言气气板式换热器是一种常用于热力系统中的换热设备，它通过板式结构将热量从气体A传递给气体B，实现热能的转移和利用。
在实际应用中，我们需要进行换热器的选型计算，以确定最合适的换热器尺寸和参数。
本文将介绍气气板式换热器的选型计算方法，并给出一个实例以供参考。
2. 换热器选型计算方法2.1 确定热负荷在进行换热器选型计算之前，首先需要明确热负荷，即所需传热的热量。
热负荷的计算通常通过以下公式得到：Q = m * (h2 - h1) (1)其中，Q为热负荷（单位：kW），m为气体A的质量流量（单位：kg/s），h1为气体A的入口焓值（单位：kJ/kg），h2为气体A的出口焓值（单位：kJ/kg）。
2.2 确定热传导面积热传导面积是指换热器中用于热量传递的表面积。
在进行换热器选型计算时，需要根据热负荷确定热传导面积。
热传导面积的计算可以通过以下公式得到：A = Q / (U * (ΔTm)) (2)其中，A为热传导面积（单位：m2），Q为热负荷（单位：kW），U为换热器的传热系数（单位：W/(m2·K)），ΔTm为气体A和气体B的平均温差（单位：K）。
2.3 确定气体A和气体B的传热系数换热器的传热系数U反映了换热效果的好坏，需要根据具体情况进行确定。
通常情况下，可以通过以下公式近似计算气体A和气体B的传热系数：U = 1 / R (3)其中，R为换热器的总传热阻力。
2.4 确定换热器的总传热阻力换热器的总传热阻力包括板间阻力、壁阻力和接触阻力等。
在进行换热器选型计算时，需要根据具体的换热器结构和工艺参数确定总传热阻力。
总传热阻力的计算方法比较复杂，通常需要借助专业的软件或手册进行计算。
3. 实例演算假设我们需要为一个热力系统中的空气进行换热，已知空气的质量流量为1 kg/s，入口温度为150℃，出口温度为100℃，换热器的传热系数为1000W/(m^2·K)。
板式换热器选型计算
板式换热器选型计算板式换热器是一种高效紧凑型热交换设备，它具有传热效率高、阻力损失小、结构紧凑、拆装方便、操作灵活等优点，目前广泛应用于冶金、机械、电力、石油、化工、制药、纺织、造纸、食品、城镇小区集中供热等各个行业和领域，因此掌握板式换热器的选型计算对每个工程设计人员都是非常重要的。
目前板式换热器的选型计算一般分为手工简易算法、手工标准算法及计算机算法三种，以下就三种算法的特点进行简要的说明。
一、手工简易算法计算公式：F=Wq/(K*△T)式中 F —换热面积m2Wq—换热量WK —传热系数W/m2·℃△T—平均对数温差℃根据选定换热系统的有关参数，计算换热量、平均对数温差，设定传热系数，求出换热面积。
选定厂家及换热器型号，计算板间流速，通过厂家样本提供的传热特性曲线及流阻特性曲线，查出实际传热系数及压降。
若实际传热系数小于设定传热系数，则应降低设定传热系数，重新计算。
若实际传热系数大于设定传热系数，而实际压降大于设定压降，则应进一步降低设定传热系数，增大换热面积，重新计算。
经过反复校核，直到计算结果满足换热系统的要求，最终确定换热器型号及换热面积大小。
这种算法的优点是计算简单，步骤少，时间短；缺点是结果不准确，应用范围窄。
造成结果不准确的原因主要是样本所提供的传热特性曲线及流阻特性曲线是一定工况条件下的曲线，而设计工况可能与之不符。
此外样本所提供的传热特性曲线及流阻特性曲线仅为水―水换热系统，在使用中有很大的局限性。
以下给出佛山显像管厂总装厂房低温冷却水及40℃热水两套换热系统实例加以说明采用手工简易算法得出的计算结果与实测结果的差别：二、手工标准算法计算方法与步骤（一）工艺条件热介质进出口温度℃Th1 Th2流量m3/h Qh压力损失（允许值）MPa △Ph冷介质进出口温度℃Tc1 Tc2流量m3/h Qc压力损失（允许值）MPa △Pc（二）物性参数物性温度℃Th=(Th1+Th2)/2 Tc=(Tc1+Tc2)/2介质重度Kg/m3γh γc介质比热KJ/kg·℃Cph Cpc导热系数W/m·℃λh λc运动粘度m2/s νh νc普朗特数Prh Prc（三）平均对数温差（逆流）△T=((Th1-Tc2)-(Th2-Tc1))/ln((Th1-Tc2)/(Th2-Tc1))或△T=((Th1-Tc2)+(Th2-Tc1))/2 （分子等于零）（四）计算换热量Wq=Qh*γh*Cph*(Th1-Th2)=Qc*γc*Cpc*(Tc2-Tc1) W（五）设备选型根据样本提供的型号结合流量定型号，主要依据于角孔流速。
土壤源热泵地埋管换热器计算模型
土壤源热泵地埋管换热器计算模型汇报人：2023-12-28•土壤源热泵地埋管换热器概述•土壤源热泵地埋管换热器设计计算目录•土壤源热泵地埋管换热器性能分析•土壤源热泵地埋管换热器优化设计•土壤源热泵地埋管换热器工程实例目录01土壤源热泵地埋管换热器概述定义土壤源热泵地埋管换热器是一种利用地下土壤作为热源和热汇的换热器，通过地埋管与地下土壤进行热交换，实现供暖或制冷的目的。
工作原理地埋管通常采用高密度聚乙烯管或无缝钢管，通过在地下钻孔或沟槽埋设，与土壤进行热交换。
在冬季供暖时，地埋管从地下吸收热量，通过热泵系统将热量提取到室内；在夏季制冷时，地埋管将室内的热量传递到地下土壤中。
定义与工作原理农业设施供暖在农业设施中，如温室、养殖场等，土壤源热泵地埋管换热器可以提供稳定的温度环境，促进植物生长和动物养殖。
游泳池和水景供暖在游泳池和水景等水体中，土壤源热泵地埋管换热器可以提供恒定的温度，保持水体的舒适性。
住宅和商业建筑供暖和制冷土壤源热泵地埋管换热器适用于新建和既有建筑供暖和制冷的需求，具有高效、节能、环保等优点。
土壤源热泵地埋管换热器的应用土壤源热泵地埋管换热器的优势与局限性优势土壤源热泵地埋管换热器具有高效、节能、环保、稳定等优点，能够满足不同建筑和设施的供暖和制冷需求。
同时，地埋管换热器不占用室内空间，对建筑布局和美观度影响较小。
局限性土壤源热泵地埋管换热器在设计和安装过程中需要考虑地质条件、气候条件等因素的影响，同时需要合理配置热泵系统和控制系统，以保证系统的稳定性和能效。
此外，地埋管换热器的初投资较高，需要综合考虑其长期运行成本和经济效益。
02土壤源热泵地埋管换热器设计计算土壤比热容表示土壤吸收或释放热量时温度的变化程度，计算时需考虑土壤的成分和密度。
土壤初始温度和边界条件确定土壤初始温度以及土壤与地埋管换热器的边界条件，有助于准确模拟地埋管换热器的传热过程。
土壤导热系数根据土壤类型、含水量、温度等因素计算土壤的导热系数，是地埋管换热器传热计算的重要参数。
10个换热实例
the devel opme nt, is t he key to promoti ng the rule of law. The law may affect the efficiency of out of the path of deve lopme nt will be m ore smooth, won devel opme nt gains will be sustained, a nd end with greater efficiency. Lea ding cadres at all level s shoul d take the lead in re spe ct of law la w, a bide by, and actively fost er Socialist culture, actively promoti ng the field of multi-level governa nce accor ding t o law, gui de the masses and consciously abide by t he la w, failing t o find law, solve the problem by la w, i n accor dance wit h the law preva il. XXX admi nistration by law of leadi ng ca dres do not exist on t he rul e of la w, law enforceme nt, ca sual, and vow not t o invest ors, t he new scores and other turmoil. T hese im portant ex positions on my distri ct create g ood development e nvironme nt with highly targeted and gui dance, especially t he General Se cretary pointe d out that t he chaos in my area al so exist s to varying degree s, some eve n quite seri ous. Leadi ng ca dres at all l evels must improve t he development envir onme nt of rule of law as a fundamental task, a dhere t o the pr oblem oriente d, sol id and solve the probl ems in the constr uction of rule of law, to r ule the new effect for devel opme nt environment impr ovements. To hold "key minority". Leaders of this gr oup, although few i n num ber, but the effect is critical. If a local lea ders take the lead right a ccordi ng to law, i n accor dance with t he law, the local CPPCC fresh, pragmatic and efficient development e nvironme nt. Converse ly, if a local leaders of ignoring the la w, impunit y, not only t he political e nvironment will be destr oyed, will have seri ous implicati ons for the dev elopment envir onment. Now, some leadi ng ca dres la ck of awarene ss on the importance of lear ning, t hat learn or not does not matter. T hink efficie ncy is t oo low too m uch, act a ccor ding to t he pr oce dure, t han a n executive order getting al ong wit h. In deali ng with complex issues, often speak of "settling" and "done"; on the i ssue of handli ng letters and visits, like to spe ndmoney and buy stop a nd stable, but di sregard the law admi nistration, in accor dance wit h the la w, the r ulechain do l ong, a nd put scale big. To serve the devel opment of enterprises. Duocuo simulta neously impr oving se rvice efficie ncy, build better publi c servi ces platform, e nha nce w ork efficiency, initiative to hel p businesse s solve t he pr oject procedures, f ina nci ng loa ns, issue s such a s land-use a pproval, re duce operating costs, busine ss travel light and enha nce the confide nce t o overcome all kinds of difficulties a nd the Foundati on, real e ntrepre neuri al passion play entre preneurship, e nhance the internal v itality and creativity. SI XING an construction, prom oting the r ule of la w, tries to make the transformation of forest develo pment XI Ge neral Secretary stre sse d, to reinvig orate Nort heast China, optimize d devel opme nt environment is very im portant. E nvironm ent of rule of law most gather Moss, the most conducive t o devel opme nt. Improvi ng the lea ding cadres ' usi ng the method of th oug ht andthe rule of law Admini stration w ork, pr oblem-solving, t he ability to pr omote the devel opment, i s the key to promoti ng the r ule of law. T he law may affect the efficie ncy of out of the pat h of devel opme nt will be more sm ooth, won devel opme nt gains will b e sustaine d, and end wit h greater efficie ncy. Lea ding cadres at a ll levels should take t he lea d in respe ct of law la w, abi de by, a nd a ctively foster Socialist culture, actively promoti ng the fiel d of multi-l evel gover nance accor ding to la w, g uide t he masse s and consci ously abide by the law, faili ng to find law, solve t he pr obl em by law, in a ccordance with t he law prevail. XXX admi nistration by law of lea ding cadres do not exist on t he rule of law, la w enfor cement, casual, and vow not to i nvestors, the new score s and other turmoil. The se important expositions on my distri ct create g ood devel opme nt environment wit h hig hly targeted nd gui dance, e spe cially the Ge neral Secretary poi nted out that the chaos in my area also exists to varyi ng degre es,some eve n quite seri ous. Lea ding cadre s at all level s must impr ove the devel opment environment of rule of law a s a fundame ntal task, a dhere t o the problem ori ented, soli d and solve the problems i n the construction of rul e of la w, to r ule the new effect for devel opm ent e nvironment impr ovements. To hold "key minority". Lea ders of this group, although few in numbe r, but the effect is criti cal. If a l ocal l eaders take the lea d right a ccordi ng to la w, in a ccorda nce with t he la w, the l oca l CPPCC fresh, pragmatic a nd efficie nt devel opme nt envir onment. Conversel y, if a local lea ders of ignori ng the law, impunity, not only t he political environment w ill be destroye d, w ill have serious impl ications for t he development envir onme nt. Now, some l eadi ng ca dres la ck of aware ness on t he importance of lear ning, that lear n or not does not matter. Thi nk efficiency is too l ow too much, a ct according to t he pr oce dur e, t han an executive order getting al ong with. In dealing with complex i ssue s, ofte n speak of "settling" and "done"; on the i ssue of handli ng letters and visits, like to spe nd money and buy stop and stable, but disregard the law administration, i n accor dan ce with t he law, the rul一、套管换热器的原理及应用实例分析将先进的热管技术和热管换热设备应用于热能回收领域具有其他传统换热技术和设备无法比拟的独特优点,热管技术推动了热回收行业的技术进步,与此同时,热回收领域的许多难题及需要又反过来促进了热管技术、热管产业的发展。
PPT-7-管壳式换热器设计计算实例
t fi t f 0
所以，只要 o 1 就可以起到强化换热的效果。 由于β值常常远大于1，而使η0β的值总是远大于1，这就
使肋化侧的热阻显著减小，从而增大传热系数的值。
32
ln( d o d i ) 2 l
28
上面三式相加
l t fi t fo
do 1 1 1 ln hi d i 2 d i ho d o
对外侧面积而言得传热系数的定义式由下式表示：
k ko 1 do d d 1 o ln o hi di 2 di ho
10
1 构造和工作原理
翅片管热交换器可以仅由一根或若干根翅片管组成，如室内取 暖用翅片管散热器；也可再配以外壳、风机等组成空冷器型式 的热交换器。
11
主要换热元件是翅片管，由基管和翅片组成。
翅片管的类型和选择
对翅片管的要求：良好的传 热性能、耐温性能、耐热冲 击能力（如介质热负荷不稳 定）及耐腐蚀能力，易于清 除尘垢，压降较低。
13
常见的翅片管形式
•
14
翅片管因制造方法不同而使其在传热性能、机械性能等方面有一定的 差异。按制造方法分有整体翅片、焊接翅片、高频焊翅片和机械连接 翅片。
整体翅片：由铸造、机械加工或轧制而成，翅片与管子一体，无接触 热阻，强度高，但要求翅片与管子同种材料。如低压锅炉的省煤器就 是采用整体翅片。 焊接翅片：用钎焊或氩弧焊等工艺制造，可使用与管子不一样的材料。 由于它制造简单、经济且具有较好的传热和机械性能，故已广泛应用， 主要问题是焊接工艺的质量。 高频焊翅片：利用高频发生器产生的高频电感应，使管子表面与翅片 接触处产生高温而部分熔化，同通过加压翅片与管子连成一体而成。 这种连接方法无焊剂、焊料，制造简单，性能优良。
有相变的换热器计算实例
有相变的换热器计算实例
以一个复合相变换热器为例，其由蒸发段和冷凝段组成。
蒸发段中，烟道内的热工质吸收烟气热量，使其处于相变状态。
这种换热器能大幅降低排烟温度，提高锅炉热效率，并广泛应用于各种行业的空气预热器、煤气预热器、余热锅炉、热风炉、工业窑炉等设备中。
此外，它还可以根据不同的使用要求，借助于设置冷热流体的不同分流和不同配比，实现现代高效换热器不同结构形式的优化组合，并构造成不同具体形式的复合相变换热器。
与一般换热器相比，它能在较大幅度降低废气排放温度的同时将整个低温段受热面壁温维持在较高的温度水平，既最大可能地提高了用热设备的热效率，又避免了因结露引起低温腐蚀和灰堵现象。
如需更多相变换热器的计算实例，建议咨询相关行业的专家或查阅行业内的技术手册。
换热器的计算举例
换热器的计算举例条件:1.空气量4100m3/h2.空气预热温度t空=300 0C (冷空气为20 0C)3.烟气量V＇＇烟＝6500m3/h (烟气温度为7000C)4.烟气成分（体积％）CO2 H2o O2N219.4 7.5 2.1 71.05.换热器的型式及材质型式：直管形平滑钢管换热器材质：换热管采用Ф 60*3.5毫米无缝钢管材质16Mn钢最高使用温度小于4500C计算举例：一. 主要热之参数的确定１.入换热器空气的温度t＇空=200C出换热器空气的温度t＇＇空=3000C2.入换热器空气量取换热器本身的漏损及管道漏损 3%则V真实=1.03 V＇空=1.03×4100=4223m/h或 V空=1.03V＇空/3600=4223/3600=1.17m/s3.入换热器烟气的温度考虑16Mn铜的最高温度不大于450℃。
初步确定入换热器的烟气温度t′烟=550℃，稀释导数确定如下：烟气700℃的比热为：C烟（700）=0.01（0.501×19.4+0.392×7.5+0.342×2.1+0.325×71）=0.365KJ／m3℃烟气在550℃的比热为：C烟（500）=0.01(0.484×19.4+0.383×7.5+0.337×2.1+0.321×71)=0.358 KJ／m3℃20℃空气的比热为0.311 KJ／m3℃则φ=（i1-i2）/(i2-i0）=(0.365×700-0.385×550)／（0.358×550-0.311×20）=0.3094.入换热器的烟气量V烟=（1+φ）V′烟=（1+0.309）×6500=8508.5m3／h或V烟=8508.5／3600=2.36m3／s5.烟气成分（%）V CO2= V′CO2（V′烟/V烟）=19.4×6500/8508.5=14.82V H20=V′H2O（V′烟/V烟）=7.5×6500/8508.5=5.73V O2=（V′O2+21φ）V′烟/V烟=（2.1+21×0.309）×6500/8508.5=6.56V N2=（V′N2+79φ）V′烟/V烟=（71+79×0.309）×6500/8508.5=72.89Σ=1006.计算换热气的烟气温度取换热气绝热效率η换=0.90.先假定烟气出口温度为400℃。
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套管式
LMTD 法：
1 1 b 1 Ra 1 Ra 2 KA 1 A1 Am 2 A2
t1 T1 qm1 t2?
Q Kt m A
T2?
Q qm1c p1 T1 T2
Q qm 2c p 2 t2 t1
K： 1 0.023 Re1 Pr 1 d内 Q： 排除法
0.8
1
套管式
n
1 u1
T1
0.8
qm1 2不变
K
假设 Q 不变，由式 1 得t m
由式 2 得T2 ，由式 3 得t 2 不变 ， t2 t m
T2
出现矛盾的结果，故假设不成立
0 A
t1
t1
Q qm1c p1 T1 T2
Q Kt m A
(1) (2) (3)
A实 85.4m
2
A需 A实
换热面积够用
四管程列管式
解二： -NTU 法(略)
习题课--------操作型分析
热量衡算和传热速率
例3：无相变的冷、热流体在套管式换热器中进行换热，今 若热流体的质量流量增大，而其它操作参数不变，试定性分 析K、Q、t2、T2、tm的变化趋势。
t1 T1 qm1 t2? T2?
(1)
按冷、热流体当中的任一计算均可。以下以热流密度最小 的热流体为基准计算。
CRh
qm hc ph qm c c pc
T1 T2 h T1 t 1
c ph c pc
KA 代入式1得： NTU h 0.910 qm h c ph
2.0 0.478 4.187
150 80 0.538 150 20
t m，逆 t 2 t 1 T1 t 2 T2 t 1 76.9C t 2 T1 t 2 ln ln t 1 T2 t 1
t 2 53.4C
Q Kd 外 L逆 t m 逆
L逆 1.56m
解一： 并流时： Q、t2、K与逆流时相同 Q 8.4 kJ s
t 2 t 1 T1 t 1 T2 t 2 t m，并 65.1C t 2 T1 t 1 ln ln t 1 T2 t 2
Q L并 1.83m Kd 外 t m 并
解一： LMTD 法
结论：在相同条件下，
t m,逆 t m,并
套管式
K：
1
0.023
1
d内
Re1
0.8
Pr 1
n
1 u1
0.8
qm1 2不变
K
KA 1 m m 0 C Rh , NTU h qm hc ph qm h
2=3.5kW/m2K cp=4.187 kJ/kgK 216kg/h
T2=80℃ t1=20℃
A外 d外 1 1 1 0.025 1 K 1 A内 2 1d内 2 1.5 0.02 3.5
K 0.894kW m 2 K
(以外表面为基准)
2.0150 80 4.187t 2 20
解二： -NTU法
前面已求得： A外 d外 1 1 1 0.025 1 K 1 A内 2 1d内 2 1.5 0.02 3.5
K 2.0 L逆 1.56m Kd 外 3600
t2
(4)
-NTU 法
CRc CRh
qm c c pc
qm hc ph qm h c ph qm c c pc
c
t 2 t1 T1 t 1
KA NTU c qm c c pc
1 1 NTU ln1 C R C R （逆流时） 1 CR 1
T1 T2 t2 t1 0 A
水 t2
解二： -NTU法
逆流时：
油 216kg/h T1=150℃ cp=2.0 kJ/kgK， 1=1.5 kW/m2K
2=3.5kW/m2K cp=4.187 kJ/kgK 216kg/h
T 2=80℃ t1=20℃
1 1 NTU ln1 C R CR 1 CR 1
T2
t m : 无法判断
T1 T2 t2 0 t1 t1 0 T1 T2 t2
逆流
A
并流
A
-NTU 法
C Rh qm h c ph qm c c pc
， C Rc
qm c c pc qm h c ph
t1 T1 qm1 t2? T2?
T1 T2 t 2 t1 h c T1 t 1 T1 t 1 KA KA NTU h , NTU c qm h c ph qm c c pc
Q qm1r qm 2c p2 t2 t1
水 252.5mm,l=4m， N=272 根,m=4, D=700mm
T=40℃
四管程列管式
t 2 t 1 t 2 ln t 1 t1 t 2 5.77C T t2 ln T t1
t m ， 逆
Q q m 2 c p 2 t 2 t1
T1 m1
(4)
T2? t2?
1 1 b 1 Ra 1 Ra 2 KA 1 A1 Am 2 A2
套管式
假设 Q 变小，由式 1 得t m
T1 由式 2 得T2 ，由式 3 得t 2 ，
t m
故假设不成立
c p2 4.174 kJ kg K
Pr 2 4.97
氨 T=40℃，950kg/h, 1=7000kW/m2K
解一： LMTD 法
t2=36℃
r=1099kJ/kg
比较A需、A实
t1 =32℃
A实 d 外 l N 0.025 4 272 85.4m 2 Q A需 Kt m
解二： -NTU法
并流时：
1 e xp 1 C R NTU 1 CR
CRh qm hc ph qm c c pc c ph c pc 2.0 0.478 4.187
T1 T2 150 80 h 0.538 T1 t 1 150 20
换热器计算
LMTD法：
对数平均温差法
设计型 校核型 t
1
Q Kt m A
Q q m h c ph T1 T2 Q q m c c pc t 2 t1
(1) (2) (3)
T1
T2
1 1 b 1 Ra 1 Ra 2 KA 1 A1 Am 2 A2
Nu 0.023Re0.8 Pr 0.4 (0.7 Pr2 160)
2 0.023
2
d内
Re 2
0.8
Pr 2
0.4
0.6236 0.023 21916 .2 0.8 4.970.4 0.02 4043 .5W m 2 K
解一： LMTD 法
A外 d外 1 1 1 Ra 2 Ra 2 K 2 A内 1 2 d内 1 0.025 1 0.0009 4043.5 0.02 7000
T T2 h 1 T1 t 1
KA NTU h qm h c ph
其余情况： NTU f C R ,
1 e xp 1 C R NTU （并流时） 1 CR
习题课 ------设计型问题举例
例1 在套管式油冷却器里，热油在252.5mm 的金属管内流动， 冷却水在套管环隙内流动，油和水的质量流量皆为 216kg/h，油 的进、出口温度分别为 150℃和 80℃，水的进口温度为 20℃。
( 2)
代入式2得：
KA NTU h 1.07 qm h c ph
1.07 216 2.0 L并 1.83m Kd 外 3600
习题课 ------操作型问题举例
【例 2】有一台现成的卧式列管冷却器，想把它改作氨冷凝 器，让氨蒸汽走管间 ，其质量流量 950kg/h ，冷凝温度为 40℃，冷凝传热系数 1=7000KW/m2K。冷却水走管内，其进 、出口温度分别为32℃和36℃，污垢及管壁热阻取为0.0009 m2K/W（以外表面计）。假设管内外流动可近似视为逆流。试 校核该换热器传热面积是否够用。 列管式换热器基本尺寸如下： 换热管规格 252.5mm 管长 l=4m 管程数 m=4 总管数 N=272根 外壳直径 D=700mm 附：氨冷凝潜热 r=1099kJ/kg 34℃下水的物性： 2 0.6236W m K 2 74.2 105 Pa s 2 994 kg m 3
t 2 53.4C
水 t1=20℃ 2=3.5kW/m2K cp=4.187 kJ/kgK LMTD 法 216kg/h 油 216kg/h T1=150℃ cp=2.0 kJ/kgK， t2 2 1=1.5 kW/m K
T2=80℃
K 0.894kW m 2 K (以外表面为基准)
0
A
由式 2 知 Q 随 qm1 增加的幅度大于 1 次方 假设 T2 变小， t2
由 1 u1 知 K 随 qm1 增加的幅度小于 0.8 次方， 由式 1 知 Q 随 qm1 增加的幅度小于 0.8 次方 与 Q 随 qm1 增加的幅度大于 1 次方的结论相矛盾，故假设不成立
0.8
t m
K 739.6W m 2 K
氨 T=40℃，950kg/h, 1=7000kW/m2K
Q A需 Kt m
290.0 103 68.0m 2 739.6 5.77