换热器部分总结9课件文本.pptVIP

* 第四章总结 1、传热的基本方式及特点(三种) 2、多层平壁与多壁圆筒壁导热计算 3、流体无相变，在圆形管道内强制湍流时的对流传热系数的计算 4、传热系数K的计算 5、热负荷计算 6、平均温度差计算 7、传热面积计算 一、主要内容 二、主要计算公式 （1） Ｑ＝ △t △t ＝ b1 λ1A + b2 λ2A + b3 λ3A ∑ i=1 Ri 3 Q = 2πl（t1- t4） １ λ1 ln r2 r1 ＋ １ λ2 ln r3 r2 + 1 λ3 ln r4 r3 （2） Q = qm1cp1(T1-T2) = qm2cp2(t2-t1) （3） （4） Q=KA △tm （5） △tm = △t1-△t2 △t1 ln △t2 （6） 1 K1 = 1 α1 + Rd1 + bd1 λdm + Rd2 d1 d2 + d1 α2d2 当传热壁为平壁或薄壁管时： （7） 以传热面积A1为基准的总传热系数： 1 K = 1 α1 +Rd1+ b λ +Rd2+ 1 α2 当传热壁热阻和污垢热阻可忽略不计时： 1 K = 1 α1 + 1 α2 例题：1、流量为360kg／h的某气体冷凝成饱和液体，冷却水在管内流动，其进出口温度分别为20℃和30℃，选传热系数K０为1000W/m2℃，现有装36根长1.5mφ19×2mm钢管的列管换热器，核算下面的问题： （1）此换热器是否合适；（2）管程数是否合适；（3）求管内冷水的α。 已知气体沸点78℃，冷凝潜热为920kJ/kg，水密度1000kg/m３，粘度0.001pa.s，导热系数0.6W/m.℃，比热4.18kJ/kg.℃。 解：Q = qmγ ＝(360/3600) ×920×1000 =92000W 78 78 20 30 58 48 58 - 48 ln 58 48 = 52.8 ℃ 计算所需换热面积和实际换热器的换热面积: A0 = Q/(K0△tm )=92000/(1000×52.8） = 1.74m2 △tm = △t1-△t2 △t1 ln △t2 = Q = K0A0 △tm A实=nπd0L=36×3.14×0.019×15=3.2m2 A实＞A0 则换热器面积能满足要求。 由管程流体的流速确定管程数： Q = qmcp(t3-t1)=qm×4.18×1000×(30-20) =92000 (无能量损失，冷流体吸收能量＝热流体放出能量） qm0=2.2kg/s qv = 0.0022m3/s u=qv/A=0.0022/0.785×0.0152×36 =0.4m/s＜0.5m/s 流速太低，低于水的经验流速（0.5m/s）因此换热器不能为单程应为双程，此时流速增加一倍u＝0.8m/s 双程：α=0.023(λ/d) (Re)0.8(Pr)0.4 Re = duρ/ μ=(0.014×0.8×1000)/0.001 =11200 Pr = cpμ/ λ=(4.18×1000×0.001)/0.6=6.970 则α= 0.023(0.6/0.014) ×112000.8 ×6.970.4 =3719W/m2.℃ Re为双程Re为单程　Re/Re=u/u=2 α/α=(Re/ Re )0.8=20.8=1.74 2、用空气冷却某混合气的列管换热器，空气入口、出口温度为25℃、345℃，空气流量7200 kg/h，平均比热为１kJ / kg.℃，混合气进口温度为800 ℃，流量5760kg/h，换热器的总传热系数为35w/m2. ℃ ，两流体呈并流流动。 求此换热器的传热面积、管数。 已知：管径φ25×2.5mm管长４m，混合物的物性与空气相似，空气比热１kJ / kg. ℃。 Q = qm1cp1(T1-T2) = qm2cp2(t2-t1) 7200/3600×1×1000×(345-25) = 5760/3600×1×1000×(800-T2) 则T2=400 ℃ 解： 并流 800 400 25 345 775 55 775- 55 ln 775 55 = 272 ℃ △tm = △t1-△t2 △t1 ln △t2 = Q = KA △tm A = Q/(K0 △tm )=640000/(35×272） = 67.2m2 　用平均直径 A=πdln =3.14×0.0225×4n n=238根 用外径计算：A=πdl×n=3.14×0.025×4×n=67.2 n=214根 3、套管换热器内管直径为φ89×3.5mm，流量为2000kg/h的苯在内管内由80 ℃冷却到50 ℃，冷却水在环隙从1