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冷凝器热负荷计算

冷凝器热负荷计算因冷凝介质不同而采用不同方法：

一、纯组分或冷凝温降小的混合物冷凝：

热负荷是潜热与显热负荷之和，存在过热或（和）过冷时，还需加上相应负荷。冷凝温降小的混合物，露点与泡点之差一般不超过5℃。

1.冷凝段热负荷：

2.过热段热负荷：

3.过冷段热负荷：

4.总热负荷：

式中各参数意义：Wh为冷凝介质总质量流率；

Cpl、Cpv、Cpls、Cpvs分别为定性温度下液相比热、汽相比热、过冷段液相平均比热、过热段汽相平均比热；

yav、yin、yout分别为进出口平均汽相分率、进口汽相分率、出口汽相分率；

△Tsc、△Tsh、△Tcom分别为过冷度、过热度、冷凝段温差；

Qcon、Qsh、Qsc分别为冷凝段热负荷、过热段热负荷、过冷段热负荷；

Q为总热负荷。

二、混合物冷凝

混合物冷凝由于其复杂性，采用手算法计算汽液相平衡是不太切实际的，尤其是组分较多时。因此需要用专门的软件进行相平衡计算，得出不同温度压力下焙、汽相分率、汽液相物性等参数，在此基础上才能进行冷凝器设计。

混合物冷凝时由于汽相分率、焓随温度的变化通常不是线性关系，有时甚至呈强烈的非线性，因此采用进出口平均条件计算将会带来很大的误差。为了计算的准确性，混合物冷凝一般需要采用分段计算方法，即将整个冷凝过程分成若干小段，分别计算每一小段的传热性能，然后按一定的方法加和起来，得到冷凝过程的整体性能。

从准确度考虑，分段越多计算结果越准确，但计算的工作量也越大，对手算没有必要。当然分段太少的话，偏离实际太远，其结果的可信度较差，尤其对含水体系更是如此。在分段时根据混合物比焓、汽相分率随湿度变化关系，尽量使每一段的热负荷比较接近。

混合物冷凝时采用分段计算，假设冷凝部分分为N段（N≥2)，即冷凝部分有N+1个温度切割点，存在过热和过冷时，需加上过热段和过冷段。计算热负荷时,用每段端点温度对应的比焓值。

2.1.冷凝段热负荷：

2.2.存在过热段时，过热段热负荷：，

也可用计算。

2.3.存在过冷段时，过冷段热负荷：，

也可用计算。

2.4.冷凝段热负荷（不包括过热段和过冷段在内）：

2.5.总热负荷：，

也可用计算。

式中Qi为分段计算时每段的热负荷；

Hi、Hin、Hout分别为冷凝曲线上对应各点温度的比焓、入口条件下的比焓、出口条件下的比焓。