换热器计算公式

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换热器热量及面积计算公式

换热器热量及面积计算公式

换热器热量及面积计算一、热量计算1、一般式Q=Q c=Q hQ=W h(H h,1- H h,2)= W c(H c,2- H c,1)式中:Q为换热器的热负荷,kj/h或kw;W为流体的质量流量,kg/h;H为单位质量流体的焓,kj/kg;下标c和h分别表示冷流体和热流体,下标1和2分别表示换热器的进口和出口。

2、无相变化Q=W h c p,h(T1-T2)=W c c p,c(t2-t1)式中:c p为流体平均定压比热容,kj/(kg.℃);T为热流体的温度,℃;t为冷流体的温度,℃。

3、有相变化a.冷凝液在饱和温度下离开换热器,Q=W h r = W c c p,c(t2-t1)式中:W h为饱和蒸汽(即热流体)冷凝速率(即质量流量)(kg/s)r为饱和蒸汽的冷凝潜热(J/kg)b.冷凝液的温度低于饱和温度,则热流体释放热量为潜热加显热Q=W h[r+c p,h(T s-T w)] = W c c p,c(t2-t1)式中:c p,h为冷凝液的比热容(J/(kg/℃));T s为饱和液体的温度(℃)二、面积计算1、总传热系数K管壳式换热器中的K值如下表:注:1 w = 1 J/s = 3.6 kj/h = 0.86 kcal/h1 kcal = 4.18 kj2、温差(1)逆流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t2←t1温差△t:△t1→△t2△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)(2)并流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t1→t2温差△t:△t2→△t1△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)对数平均温差,两种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。

( 恒温传热时△t=T-t,例如:饱和蒸汽和沸腾液体间的传热。

) 对数平均温差因为在冷凝器板换一系列的换热器中温度是变化的为了我们更好的选型计算所以出来一个相对准确的数值,当△T1/△T2>1.7时用公式:△Tm=(△T1-△T2)/㏑(△T1/△T2).如果△T1/△T2≤1.7时,△Tm=(△T1+△T2)/2二种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。

换热器热力计算范文

换热器热力计算范文

换热器热力计算范文换热器是一种用来传递热量的设备,常用于工业领域。

换热器的热力计算是为了确定换热器的热负荷、传热系数等参数,从而满足工艺要求。

热力计算的第一步是确定换热器的热负荷,即需要传递的热量。

通常情况下,换热器的热负荷可以通过以下公式计算:Q=m*Cp*ΔT其中,Q表示热负荷,m表示流体流过换热器的质量流量,Cp表示流体的比热容,ΔT表示流体在换热器中的温度差。

热力计算的第二步是确定传热系数,即流体在换热器中传热的效率。

传热系数可以通过以下公式计算:U=Q/(A*ΔTm)其中,U表示传热系数,A表示换热器的换热面积,ΔTm表示流体在换热器中的平均温差。

在实际应用中,为了简化计算,可以使用一些经验公式来估算传热系数。

例如,对于常见的壳管式换热器,可以使用Dittus-Boelter公式来计算传热系数:Nu=0.023*Re^0.8*Pr^0.3其中,Nu表示Nusselt数,Re表示雷诺数,Pr表示普朗特数。

雷诺数可以通过以下公式计算:Re=ρ*v*d/μ其中,ρ表示流体密度,v表示流体速度,d表示管径,μ表示流体的动力粘度。

普朗特数可以通过以下公式计算:Pr=μ*Cp/k其中,k表示流体的导热系数。

一旦确定了传热系数A=Q/(U*ΔTm)换热器的效率也是热力计算的重要参数。

换热器的效率可以通过以下公式计算:η=(Q-Qr)/Q其中,Qr表示换热器的换热损失。

换热损失可以通过以下公式估算:Qr=m*Cp*(T1-Tr)其中,T1表示流体进入换热器的温度,Tr表示换热器的环境温度。

在实际工程中,除了热力计算,还需要考虑换热器的材料选择、尺寸设计、流体流动方式等因素。

换热器的设计要符合工艺要求,并且保证安全可靠运行。

因此,在进行热力计算时,需要对实际情况进行充分的调研和分析,并结合工程经验进行合理的估算和设计。

总之,换热器的热力计算是为了确定换热器的热负荷、传热系数等参数,以满足工艺要求。

通过热力计算,可以保证换热器的高效运行,并提高工业过程的能源利用效率。

换热器热量及面积计算公式

换热器热量及面积计算公式

换热器热量及面积计算一、热量计算1、一般式Q=Q c=Q hQ=W h(H h,1- H h,2)= W c(H c,2- H c,1)式中:Q为换热器的热负荷,kj/h或kw;W为流体的质量流量,kg/h;H为单位质量流体的焓,kj/kg;下标c和h分别表示冷流体和热流体,下标1和2分别表示换热器的进口和出口。

2、无相变化Q=W h c p,h(T1-T2)=W c c p,c(t2-t1)式中:c p为流体平均定压比热容,kj/(kg.℃);T为热流体的温度,℃;t为冷流体的温度,℃。

3、有相变化a.冷凝液在饱和温度下离开换热器,Q=W h r = W c c p,c(t2-t1)式中:W h为饱和蒸汽(即热流体)冷凝速率(即质量流量)(kg/s)r为饱和蒸汽的冷凝潜热(J/kg)b.冷凝液的温度低于饱和温度,则热流体释放热量为潜热加显热Q=W h[r+c p,h(T s-T w)] = W c c p,c(t2-t1)式中:c p,h为冷凝液的比热容(J/(kg/℃));T s为饱和液体的温度(℃)二、面积计算1、总传热系数K管壳式换热器中的K值如下表:注:1 w = 1 J/s = 3.6 kj/h = 0.86 kcal/h1 kcal = 4.18 kj2、温差(1)逆流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t2←t1温差△t:△t1→△t2△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)(2)并流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t1→t2温差△t:△t2→△t1△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)对数平均温差,两种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。

( 恒温传热时△t=T-t,例如:饱和蒸汽和沸腾液体间的传热。

) 对数平均温差因为在冷凝器板换一系列的换热器中温度是变化的为了我们更好的选型计算所以出来一个相对准确的数值,当△T1/△T2>1.7时用公式:△Tm=(△T1-△T2)/㏑(△T1/△T2).如果△T1/△T2≤1.7时,△Tm=(△T1+△T2)/2二种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。

换热器热量及面积计算公式

换热器热量及面积计算公式

换热器热量及面积计算一、热量计算1、一般式Q=Q c=Q hQ=W h(H h,1- H h,2)= W c(H c,2- H c,1)式中:Q为换热器的热负荷,kj/h或kw;W为流体的质量流量,kg/h;H为单位质量流体的焓,kj/kg;下标c和h分别表示冷流体和热流体,下标1和2分别表示换热器的进口和出口。

2、无相变化Q=W h c p,h(T1-T2)=W c c p,c(t2-t1)式中:c p为流体平均定压比热容,kj/(kg.℃);T为热流体的温度,℃;t为冷流体的温度,℃。

3、有相变化a.冷凝液在饱和温度下离开换热器,Q=W h r = W c c p,c(t2-t1)式中:W h为饱和蒸汽(即热流体)冷凝速率(即质量流量)(kg/s)r为饱和蒸汽的冷凝潜热(J/kg)b.冷凝液的温度低于饱和温度,则热流体释放热量为潜热加显热Q=W h[r+c p,h(T s-T w)] = W c c p,c(t2-t1)式中:c p,h为冷凝液的比热容(J/(kg/℃));T s为饱和液体的温度(℃)二、面积计算1、总传热系数K管壳式换热器中的K值如下表:注:1 w = 1 J/s = 3.6 kj/h = 0.86 kcal/h1 kcal = 4.18 kj2、温差(1)逆流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t2←t1温差△t:△t1→△t2△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)(2)并流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t1→t2温差△t:△t2→△t1△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)对数平均温差,两种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。

( 恒温传热时△t=T-t,例如:饱和蒸汽和沸腾液体间的传热。

) 对数平均温差因为在冷凝器板换一系列的换热器中温度是变化的为了我们更好的选型计算所以出来一个相对准确的数值,当△T1/△T2>1.7时用公式:△Tm=(△T1-△T2)/㏑(△T1/△T2).如果△T1/△T2≤1.7时,△Tm=(△T1+△T2)/2二种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。

换热器热量及面积计算公式

换热器热量及面积计算公式

换热器热量及面积计算一、热量计算1、一般式Q=Q c=Q hQ=W h(H h,1- H h,2)= W c(H c,2- H c,1)式中:Q为换热器的热负荷,kj/h或kw;W为流体的质量流量,kg/h;H为单位质量流体的焓,kj/kg;下标c和h分别表示冷流体和热流体,下标1和2分别表示换热器的进口和出口。

2、无相变化Q=W h c p,h(T1-T2)=W c c p,c(t2-t1)式中:c p为流体平均定压比热容,kj/(kg.℃);T为热流体的温度,℃;t为冷流体的温度,℃。

3、有相变化a.冷凝液在饱和温度下离开换热器,Q=W h r = W c c p,c(t2-t1)式中:W h为饱和蒸汽(即热流体)冷凝速率(即质量流量)(kg/s)r为饱和蒸汽的冷凝潜热(J/kg)b.冷凝液的温度低于饱和温度,则热流体释放热量为潜热加显热Q=W h[r+c p,h(T s-T w)] = W c c p,c(t2-t1)式中:c p,h为冷凝液的比热容(J/(kg/℃));T s为饱和液体的温度(℃)二、面积计算1、总传热系数K管壳式换热器中的K值如下表:注:1 w = 1 J/s = 3.6 kj/h = 0.86 kcal/h1 kcal = 4.18 kj2、温差(1)逆流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t2←t1温差△t:△t1→△t2△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)(2)并流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t1→t2温差△t:△t2→△t1△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)对数平均温差,两种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。

( 恒温传热时△t=T-t,例如:饱和蒸汽和沸腾液体间的传热。

) 对数平均温差因为在冷凝器板换一系列的换热器中温度是变化的为了我们更好的选型计算所以出来一个相对准确的数值,当△T1/△T2>1.7时用公式:△Tm=(△T1-△T2)/㏑(△T1/△T2).如果△T1/△T2≤1.7时,△Tm=(△T1+△T2)/2二种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。

换热器设计型计算

换热器设计型计算

换热器的设计型计算Q=q m1C p1(T 1-T 2)=q m2C p2(t 2-t 1)Q=KA ∆t m 2211221A A A 1αλδα++=m A K(无相变传热过程,Re>104,Pr>0.7, bd PrRe .,.80210230λαα=()()12211221t T t T t T tT t m -----=∆ln 1、 设计型计算的命题给定生产任务:q m1,T 1→T 2(or q m2,t 1→t 2)选择工艺条件:t 1,t 2计算目的:换热器传热面积A 及其它有关尺寸(管子规格,根数);qm2特点:结果的非唯一性。

2、 计算公式: 质量衡算:p V N nu d q ⋅⋅=24π热量衡算:Q=q m1C p1(T 1-T 2)=q m2C p2(t 2-t 1)传热速率式:Q=KA ∆t m3、 计算方法:1)计算换热器的热流量)(2111T T Cp q Q m -=2)作出适当的选择并计算平均推动力m t ∆),,,,(2121流向t t T T f t m =∆∴必须选择A 、流向(逆流.并流.复杂流动方式)B 、选择冷却介质出口温度3)计算冷热流体与管壁的对流体给热系数和总传热系数必须选择:A 、冷,热流体各走管内还是管外B 、选择适当的流速C 、选择适当的污垢热阻4)由传热基本方程m t KA Q ∆=计算传热面积关键是:条件参数的选择!4、 条件参数的选择选择的原则:技术可行,经济合理1) t 1:决定于工艺需要,现实条件,经济性。

温度要求不很低,以水为冷却剂时,应以夏季水温为设计温度更安全。

2)t 2:技术:理论上t2可选范围经济性:q m1C p1(T 1-T 2)=q m2C p2(t 2-t 1)t 2越大,q m2消耗越少,↓1122p m p m C q C q⇒经常性操作费用少但∆t m ↓,同时q m2↓可能导致K ↓则mt K Q A ∆⋅=↑⇒设备投资费用大 ∴有经济优化问题。

换热器热量及面积计算公式

换热器热量及面积计算公式

换热器热量及面积计算(一)一、热量计算1、一般式Q=Q c=Q hQ=W h(H h,1- H h,2)= W c(H c,2- H c,1)式中:Q为换热器的热负荷,kj/h或kw;W为流体的质量流量,kg/h;H为单位质量流体的焓,kj/kg;下标c和h分别表示冷流体和热流体,下标1和2分别表示换热器的进口和出口。

2、无相变化Q=W h c p,h(T1-T2)=W c c p,c(t2-t1)式中:c p为流体平均定压比热容,kj/(kg.℃);T为热流体的温度,℃;t为冷流体的温度,℃。

3、有相变化a.冷凝液在饱和温度下离开换热器,Q=W h r=W c c p,c(t2-t1)式中:W h为饱和蒸汽(即热流体)冷凝速率(即质量流量)(kg/s)r为饱和蒸汽的冷凝潜热(J/kg)b.冷凝液的温度低于饱和温度,则热流体释放热量为潜热加显热Q=W h[r+c p,h(T s-T w)]=W c c p,c(t2-t1)式中:c p,h为冷凝液的比热容(J/(kg/℃));T s为饱和液体的温度(℃)二、面积计算1、总传热系数K管壳式换热器中的K值如下表:注:1w=1J/s=3.6kj/h=0.86kcal/h1kcal=4.18kj2、温差(1)逆流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t2←t1温差△t:△t1→△t2△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)(2)并流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t1→t2温差△t:△t2→△t1△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)对数平均温差,两种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。

( 恒温传热时△t=T-t,例如:饱和蒸汽和沸腾液体间的传热。

)对数平均温差因为在冷凝器板换一系列的换热器中温度是变化的为了我们更好的选型计算所以出来一个相对准确的数值,当△T1/△T2>1.7时用公式:△Tm=(△T1-△T2)/㏑(△T1/△T2).如果△T1/△T2≤1.7时,△Tm=(△T1+△T2)/2二种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。

换热器热量及面积计算公式

换热器热量及面积计算公式

换热器热量及面积计算一、热量计算1、一般式Q=Q c=Q hQ=W h(H h,1- H h,2)= W c(H c,2- H c,1)式中:Q为换热器的热负荷,kj/h或kw;W为流体的质量流量,kg/h;H为单位质量流体的焓,kj/kg;下标c和h分别表示冷流体和热流体,下标1和2分别表示换热器的进口和出口。

2、无相变化Q=W h c p,h(T1-T2)=W c c p,c(t2-t1)式中:c p为流体平均定压比热容,kj/(kg.℃);T为热流体的温度,℃;t为冷流体的温度,℃。

3、有相变化a.冷凝液在饱和温度下离开换热器,Q=W h r = W c c p,c(t2-t1)式中:W h为饱和蒸汽(即热流体)冷凝速率(即质量流量)(kg/s)r为饱和蒸汽的冷凝潜热(J/kg)b.冷凝液的温度低于饱和温度,则热流体释放热量为潜热加显热Q=W h[r+c p,h(T s-T w)] = W c c p,c(t2-t1)式中:c p,h为冷凝液的比热容(J/(kg/℃));T s为饱和液体的温度(℃)二、面积计算1、总传热系数K管壳式换热器中的K值如下表:注:1 w = 1 J/s = 3.6 kj/h = 0.86 kcal/h1 kcal = 4.18 kj2、温差(1)逆流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t2←t1温差△t:△t1→△t2△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)(2)并流热流体温度T:T1→T2冷流体温度t:t1→t2温差△t:△t2→△t1△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)对数平均温差,两种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。

( 恒温传热时△t=T-t,例如:饱和蒸汽和沸腾液体间的传热。

) 对数平均温差因为在冷凝器板换一系列的换热器中温度是变化的为了我们更好的选型计算所以出来一个相对准确的数值,当△T1/△T2>1.7时用公式:△Tm=(△T1-△T2)/㏑(△T1/△T2).如果△T1/△T2≤1.7时,△Tm=(△T1+△T2)/2二种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。

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换热器部分计算
管程介质为热水进口温度 (℃) Tt1=110(给定)出口温度 (℃) Tt2=120(给定)工作压力(MPa) Pt = 1.0(给定)平均温度 (℃) Tt =115(计算)流体的比定压热容
Cp(KJ/(kg.℃))=
4.2358(查表)流量(t/h) Q =50(给定)流体密度(kg/m3)ρ=1000(查表)所需热量(KJ/h)=
2117900(计算)壳程
进口温度 (℃) Ts1=158.5(给定)蒸发潜热(KJ/kg)Rs1=2087.43出口温度 (℃) Ts2=115(给定)蒸发潜热(KJ/kg)Rs2=2216.6工作压力(MPa) Pt =0.5(给定)平均温度 (℃) Ts =136.75(计算)流体的比定压热容
Cp1(KJ/(kg.℃)=
4.2781(查表)158.5℃降为115℃1.温差放出热量
(KJ/(kg))为
186.10115℃129.17158.5
(℃) 饱和蒸汽密度(kg/m3)ρ1 3.144(查表)115.0
(℃) 饱和蒸汽密度(kg/m3)ρ20.9647(查表)1立方饱和蒸汽从158.5℃降为115.0放出潜热(KJ/(m3))所需要水蒸汽量为
(m3/h)435.845088(计算)饱和蒸汽流速(m/s)15(查表)壳程进出口管径(mm)101.373458(计算)
取壳程进出口管径DN 100 2.密度变化放出热量(KJ/(kg))
4673.20设计计算
介质为饱和蒸汽每1千克饱和水蒸汽从
每1千克饱和水蒸汽
吸收热量(KJ/(kg)
换热管外径(mm )25(给定)换热管内径(mm )20(给定)换热管长度(mm )6000(给定)换热管数量180(给定)换热器管程程数2(给定)换热管换热面积
(m2)84.8230002换热管内介质流速
(m/s)0.49146811总传热系数K 计算
流体的导热系数 λ
(W/(m.℃))0.683流体主体粘度
(Pa.s)μ0.00024313管内强制湍流传热ai 283.014896流体的导热系数 λ
(W/(m.℃))0.684壳程流体介质平均
温度下密度(kg/m3)ρ
1.7895壳程流体介质平均
温度下流体主体粘
度(Pa.s)μ 2.02E-04壳程流体介质在管
壁温度下流体粘度
(Pa.s)μw 2.21E-04管外强制湍流传热ao 71.2633298换热管选用材料20管换热管传热系数51.8(查表)
总传热系数 K=15.1910132低粘度流体在管内强制湍流传热低粘度流体在管外强制湍流传热
流体的有效平均温
16.4117511
差(℃)
换热面积(m2) F=8495.00787
(查表)(查表)。

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