化工原理chap.pptVIP

流向的选择对比 作业: 第二章 : 1，4，6，7 * 第五章 传热过程计算与换热器 §5.1间壁式换热器的传热过程分析 §5.1.1换热器简介 §5.1.2间壁式换热器的传热过程分析 §5.2间壁式换热器的传热过程计算 §5.2.1 总传热速率方程 §5.2.2 Q的计算 §5.2.3 K的计算 §5.2.4 ?tm的计算 §5.2.5 传热单元数法 §5.1间壁式换热器的传热过程分析 §5.1.1换热器简介 分类 间壁式换热器 §5.1.1换热器简介 列管式换热器 §5.1.2间壁式换热器的传热过程分析 三个串联传热环节： 热流体侧的对流传热 间壁的导热 冷流体侧的对流传热 §5.2间壁式换热器的传热过程计算 §5.2.1 总传热速率方程 总传热系数，单位W/m2K §5.2间壁式换热器的传热过程计算 ------称为总传热热阻 §5.2.2 Q的计算 §5.2间壁式换热器的传热过程计算 §5.2.3 K的计算 （1）查经验数据：P252表5-1 （2）实验测定 （3）分析计算 考虑到实际传热时间壁两侧还有污垢热阻，则上式变为： §5.2.4 ?tm的计算 一．恒温差传热 二．变温差传热 以冷、热流体均无相变、逆流流动为例： §5.2.4 ?tm的计算 ---------对数平均温差 §5.2.4 ?tm的计算 （逆、并流） （逆、并流） 若流动非逆并流，如错流、折流，则?tm需采用相应的计算式，如式5-23。 §5.2.4 ?tm的计算 工程上，为了快速计算， ?tm常用下述方法： 其中： LMTD法------对数平均温差法 小结 （逆、并流） （其他流动情况） 1．在流体进出口温度相同的条件下，逆流的平均温差最大，并流最小，其它流动型式的?tm介于两者之间。从提高传热推动力来言，逆流最佳。 1）采用逆流可以较小的传热面积A完成相同的换热任务； 2）可以节省加热和冷却介质的用量或多回收热。 3）传热面上冷热流体间的温度差较为均匀。 2．在某些方面并流也优于逆流。 如工艺上要求加热某一热敏性物质时，要求加热温度不高于某值（并流t2maxT2）；或者易固化物质冷却时，要求冷却温度不低于某值（并流T2mint2），如易于控制流体出口温度。 流向的选择对比 3．采用折流和其它复杂流型的目的是为了提高传热系数?，从而提高K来减小传热面积。 ?用来表示某种流动型式在给定工况下接近逆流的程度，综合利弊，最好使?0.9，绝不能使?0.8，否则另外选其他流型。 4．当换热器一侧流体发生相变，可能其温度保持不变，此时就无所谓逆并流，不论何种流动形式，只要进出口温度相同，则?tm均相等 流向的选择对比 传热效率?的物理意义： 实际传热速率： 最大可能传热速率： 当热流体的热容密度mhcph最小时： 当冷流体的热容密度mccpc最小时： §5.2.5 传热单元数法（?-NTU） 传热单元和传热单元数的物理意义： 什么是传热单元？ 什么是传热单元数？ §5.2.5 传热单元数法（?-NTU） 传热单元和传热单元数的物理意义： §5.2.5 传热单元数法（?-NTU） §5.2.5 传热单元数法（?-NTU） 引入： 热容流率CR： ? 传热效率? ? ? 传热单元数NTU： 均为无因次数群 传热单元数法公式推导： 以逆流为例： 前面已推得： 式中： (*) 代入式?中得： （逆流时总传热速率方程） （逆流时总传热速率方程） （并流时总传热速率方程） 参见图5-19～22 * * * *