htri7-换热器及换热效果影响(3学时)

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1、传热过程传热过程及传热方程式传热过程：热量从壁面一侧的流体通过壁面传导另一侧流体中去的全过程。1：传热过程至少包含三个串联的环节，其中两个环节有流体参与换热；2：传热过程至少包含了两种以上的换热方式通过平壁的传热通过平壁的传热：通过圆管的传热：・・胴（シェル）側：低温流体壳管式换热器示意图・管程.・壳程热传输热传输强迫对流传热热传导强迫对流传热强迫对流传热热传导强迫对流传热热热热热t热量依次通过强迫对流、热传导和强迫对流从高温流体传到低温流体传热过程HotWaterWallColdWaterHeatTransferQuantity(H.T.Q)Itcanbeobtai

2、nedH.T.Qbymeasuringstandardtemp.ofbothfluid(T1,t1)evenbothtemp.ofbothsurfacesofwall(T2,t2).NewtonCoolingLawNewtonCoolingLawFourierCoolingLawImpossibletomeasurebothsideTemp.ofWall,T2,t2.H.T.QIt’sabletogetQbycalculatinganyoneamongofQ1,Q2orQ3.H.T.QH.T.QH.T.Q《HotTemp.Side》　《LowTemp.Side》T1:

3、StandardTemp.t1:StandardTemp.T2:WallFaceTemp.T2:WallFacetemp.Thus,itcanbeeliminatedT2,t2asthefollowing.传热系数和热阻平板圆管壁分析由于固体壁面两侧的温度常常是未知的，传热过程的计算公式恰好回避了未知的温度，从而方便了计算，求出热流量之后，在利用环节公式自然能够算出未知的壁面温度。传热的若干环节中必然有一个环节热阻最大，强化这个环节的换热，减少其热阻，将使传热系数的提高最为显著。传热的强化和削弱传热的强化：提高传热系数（抓主要矛盾）增大传热面积增大传热温差传热的削弱附

4、加的热绝缘层厚度不是越大越好换热器及其类型换热器是实现两种流体热交换的装置换热器的类型：混合式：两种流体相互混合回热式：储热式，冷热两种流体交替流过换热面，换热面从热流体吸热，经过短暂的储存后再释放给与换热面接触的冷流体间壁式：表面式，流体间的热量交换必须穿过固体壁面；又分为管壳式、管翅式、板式、板翅式、螺旋板式等类型QH=W1×Cp1×（T1－T2）QC=W2×Cp2×（t1－t2）t1t2T2T1W1W1热平衡计算热交换器Temp.ChangeTemp.ChangePressureChangePressureChangeVolumeVelocityMassVelo

5、cityWhenindicatesflowwithmassflow・・・Whenindicatesflowwithvolumeflow・・・NoChangeChange质量流速=体积流速×密度※密度(kg/m3):取进出口平均温度..HeatTransferQuantityQ=QH=QCHighTemp.Fluid’sLostheatquantity=(HighTemp.Fluid)MassFlow×SpecificHeat×DifferenceTemp.LowTemp.Fluid’sLostheatquantity=(LowTemp.Fluid)MassFlow×S

6、pecificHeat×DifferenceTemp.不可使用体积流速(kcal/h)※SIDimension(kJ/s)Q=KFΔtmHighTemp.FluidLowTemp.Fluid传热过程分析AssumingthatthisisProportionalCoe.UH.T.QisproportionaltoH.T.Aandtemp.difference.FormulaofFourier传热系数U（W/m2・K）(SIDimensionSystem)(T1)(t1)(T2)(t2)高温流体顺流顺流和逆流逆流低温流体高温流体低温流体顺流时流体温度沿程变化示意图逆流时

7、流体温度沿程变化示意图顺流n低温侧流体温度不可能超过高温侧流体温度.逆流n低温侧流体温度可能超过高温侧流体温度.高温侧流体高温侧流体低温侧流体低温侧流体t出口温差冷端出口处温度传热面积的计算(H.T.A)Acertainportion传热方程式Q=U・A・(T1-t1)ThisequationisnotadequateforcalculatingwholeH.T.QoftheHXbecauseit’sonlycalculatesitatacertainportioninHX.NeedoptimizationofFourierFormulaH.T.A(