導(dǎo)熱系數(shù)的綜合關(guān)系_第1頁
導(dǎo)熱系數(shù)的綜合關(guān)系_第2頁
導(dǎo)熱系數(shù)的綜合關(guān)系_第3頁
導(dǎo)熱系數(shù)的綜合關(guān)系_第4頁
導(dǎo)熱系數(shù)的綜合關(guān)系_第5頁
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文檔簡介

導(dǎo)熱系數(shù)的綜合關(guān)系第1頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一第2頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一第一節(jié)概述一、傳熱即熱的傳遞,是自然界和工程技術(shù)領(lǐng)域中極普遍的一種傳遞過程,由熱力學(xué)第二定律知:凡是有溫度差存在的地方就會有熱的傳遞,故在能源、化工、冶金、機械等工業(yè)部門都涉及到傳熱的問題。二、化工中的傳熱(1)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進行,為了達到并保持一定的溫度,就需向反應(yīng)器輸入和輸出熱量。(2)在蒸發(fā)、蒸餾、干燥等單元操作中,也要輸入和輸出熱量。(3)化工設(shè)備的保溫、熱能的合理利用以及廢物的回收等。三、兩種傳熱情況(1)強化傳熱,如各種換熱設(shè)備中的傳熱。(2)削弱傳熱,對設(shè)備和管道的保溫,以減少熱損失。第3頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一四傳熱的三種基本方法

熱的傳遞是由于ΔT引起的,凈的熱流方向總是由T高→T低,根據(jù)傳熱的機理不同,有三種形式:傳導(dǎo)、對流、輻射。一、熱傳導(dǎo)(又稱導(dǎo)熱)若物體上的兩部分間連續(xù)存在著溫度差,則熱將從高溫部分自動流向低溫部分,直至整個物體的各部分溫度相等為止,此種傳熱方式稱為熱傳導(dǎo),又稱導(dǎo)熱。固體中熱的傳遞是典型的熱傳導(dǎo)。1、在金屬固體中,起因于自由電子的運動。2、在不良導(dǎo)體的固體和部分液體中,起因于個別電子的動量傳遞。3、在氣體中,熱傳導(dǎo)是由分子不規(guī)則運動而引起的。注意:在熱傳導(dǎo)時,物體內(nèi)的分子或質(zhì)點不發(fā)生宏觀運動。第4頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一二、對流傳熱對流傳熱是指流體中質(zhì)點發(fā)生相對位移而引起的熱交換過程,因而對流只能發(fā)生在流體中。在化工生產(chǎn)中,流體流過固體表面時,熱能由流體傳到固體壁面。或由固體壁面?zhèn)鞯街車黧w,這一過程稱為對流傳熱。1、強制對流傳熱:用機械能使流體發(fā)生對流而傳熱。2、自然對流傳熱:若流體原來是靜止的,因受熱而有密度的局部變化,導(dǎo)致對流而傳熱的。第5頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一三、輻射因熱的原因而產(chǎn)生的電磁波在空間的傳遞稱為熱輻射。物體(固體、液體和氣體)都能將熱能以電磁波形式發(fā)射出去,而不需任何介質(zhì)。1、熱輻射不僅產(chǎn)生能量的傳遞,而且伴隨著能量的轉(zhuǎn)換。高溫物體輻射向低溫物體2、輻射傳熱是物體間相互輻射和吸收能量的結(jié)果。3、任何物體只要在絕對零度以上都能發(fā)生輻射能,但是只有物體的溫度差別較大時,輻射傳熱才成為最主要的傳熱方式。高溫物體輻射能低溫物體第6頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一幾點說明:上述三種傳熱方式,常常不是單獨出現(xiàn)的,傳熱過程往往是兩種或三種基本傳熱方式的組合。例如:生產(chǎn)中常遇到熱量從熱流體通過間壁(多為管壁)向冷流體傳遞的過程,稱為熱交換過程,它包括通過間壁的熱傳導(dǎo)和間壁兩側(cè)的對流傳熱。第7頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一第8頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一傳熱的基本物理量1熱量Q,單位J,1J=1N·m2傳熱速率Ф,也稱熱流量,指單位時間傳遞的熱量.

Ф=Q/τ,單位w,1w=1J·s-1工程中常用傳熱速率單位是kcal·h-1

換算:1cal=4.187J,1kcal=4187J1w=1J/1s=(1/4187)/(1/3600)=0.860kcal·h-13熱流密度,指單位時間單位面積傳遞的熱量,q=Ф/A=Q/Aτ4比定壓熱容cp是指壓力恒定時單位質(zhì)量物質(zhì)溫度升高1度所需熱量,單位J·k-1·kg-1,定壓摩爾熱容cp,m,單位J·k-1·mol-1第9頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一顯熱和潛熱m·cp·△t在工程上稱為顯熱,當物質(zhì)釋放出顯熱時,物質(zhì)溫度顯著降低.單位質(zhì)量物質(zhì)在發(fā)生相變時伴隨的熱量變化稱為潛熱,其值取決于物質(zhì)的本性,包括物質(zhì)的氣化熱,凝結(jié)熱,升華熱,溶(熔)解熱,結(jié)晶熱,稀釋熱等,其單位均為J·kg-1.摩爾相變熱的單位J·mol-1第10頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一第二節(jié)傳導(dǎo)傳熱溫度場中同一時刻下相同溫度各點所組成的面稱為等溫面。因為空間任一點不能同時有兩個不同的溫度,所以溫度不同的等溫面不會相交。等溫面無熱量傳遞,而沿與等溫面相交的任何方向移動,溫度都發(fā)生變化,即有熱量傳遞。這種溫度隨距離的變化率以沿等溫面垂直的方向最大。

兩等溫面間的溫度差Δt與其間的垂直距離Δn之比在Δn趨于零時的極限,稱為溫度梯度,即:

溫度梯度是矢量,既有大小,又有方向(正法線方向,即指向溫度增加的方向)

第11頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一三、傅立葉定律Fourier’s

Law

物體內(nèi)熱流的產(chǎn)生是由于存在溫度梯度的結(jié)果,且熱流的方向永遠與溫度降低的方向一致,即與溫度梯度方向相反。1822年,法國數(shù)學(xué)家Fourier對導(dǎo)熱數(shù)據(jù)和實踐經(jīng)驗的提煉,將導(dǎo)熱規(guī)律總結(jié)為傅立葉定律。即通過等溫面的導(dǎo)熱速率與溫度梯度及傳熱面積成正比

。傅立葉定律對定態(tài)傳熱和非定態(tài)傳熱都適用.第12頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一2.4導(dǎo)熱系數(shù)由傅立葉定律可知:

λ在數(shù)值上等于單位溫度梯度下,單位導(dǎo)熱面積上的導(dǎo)熱速率,單位w·m-1·k-1。它表征物質(zhì)導(dǎo)熱能力的大小,是物質(zhì)的物理性質(zhì)之一,λ通常用實驗測定。金屬的λ值最大,非金屬次之,液體的λ較小,氣體的λ最小,常見的λ值可從手冊中查得。第13頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一一、固體的導(dǎo)熱系數(shù)

固體的導(dǎo)熱系數(shù)大多與溫度有關(guān),對于大多數(shù)均質(zhì)固體,其λ值與溫度大致呈線性關(guān)系:λ=λ0(1+αt),λ0為0℃時固體的導(dǎo)熱系數(shù).

同種金屬材料在不同溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)可在化工手冊中查到,當溫度變化范圍不大時,一般采用該溫度范圍內(nèi)的平均值。

二、液體的導(dǎo)熱系數(shù)

液態(tài)金屬的導(dǎo)熱系數(shù)比一般液體要高,而且大多數(shù)液態(tài)金屬的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度的升高而減小。在非金屬液體中,水的導(dǎo)熱系數(shù)最大。除水和甘油外,絕大多數(shù)液體的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度的升高而略有減小。一般說來純液體的導(dǎo)熱系數(shù)比其溶液的要大。

三、氣體的導(dǎo)熱系數(shù)氣體的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度的升高而增大。在相當大壓強范圍內(nèi),氣體的導(dǎo)熱系數(shù)與壓強幾乎無關(guān)。由于氣體的導(dǎo)熱系數(shù)太小,因而不利于導(dǎo)熱,但有利于保溫和絕熱。工業(yè)上的保溫材料,例如玻璃棉等,就是因為其空隙中有氣體,所以導(dǎo)熱系數(shù)低,適用于保溫隔熱。

第14頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一2.5平面壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)

導(dǎo)熱在穩(wěn)定的溫度場中進行,則物體內(nèi)各點溫度t只是位置的函數(shù),不隨時間而變.對材料均勻的平壁,經(jīng)過任意一個微元dA,單位時間傳遞的熱量為dФ,則dФ/dA為定值,記為Ф/A,于是傅立葉定律為:在本節(jié)里,我們將討論傅立葉定律在單層平壁和多層平壁中的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)。第15頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一一、單層平壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)第16頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一1、數(shù)學(xué)模型的三個假設(shè)(1)導(dǎo)熱系數(shù)λ為定值(2)無限平壁平壁面積與厚度之比很大,故從平壁邊緣處的熱損可以忽略。(3)一維穩(wěn)定導(dǎo)熱平壁的溫度變化僅沿垂直壁面的x方向變化。于是等溫面是垂直于x軸的平面。即:第17頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一2、推導(dǎo)第18頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一3、討論第19頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一第20頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一二、多層平壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)

在許多化工過程中,遇到的是多層平壁的熱傳導(dǎo)問題,如爐壁由三層組成:耐火磚、保溫磚、建筑磚,如下圖所示。第21頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一1、數(shù)學(xué)模型的四個假設(shè)(1)、(2)、(3)與單層平壁的假設(shè)相同。(4)相接觸的兩表面溫度相同(層與層接觸良好)t1>t2>t3>t42、推導(dǎo)在穩(wěn)定導(dǎo)熱中,通過各層的導(dǎo)熱速率是否相等:Ф=Ф1=Ф2=Ф3?還是Ф=Ф1+Ф2+Ф3?第22頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一第23頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一3、結(jié)論與討論(1)多層平壁導(dǎo)熱是一種串聯(lián)的傳熱過程,串聯(lián)傳熱的推動力(總溫度差)為各分過程的溫差之和,總熱阻為各分過程的熱阻之和─串聯(lián)熱阻疊加原則,它和物理學(xué)中串聯(lián)電阻的歐姆定律相似。穩(wěn)定的串聯(lián)傳熱過程的溫差與熱阻成正比,當總溫差一定時,傳熱速率取決于總熱阻。(2)圖示法第24頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一5-6圓筒壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)

圓筒壁與平壁的熱傳導(dǎo)的不同處在于圓筒壁的傳熱面積不是常量,隨半徑而變,同時溫度也隨半徑而變。如右圖所示,設(shè)圓筒的內(nèi)半徑為r1,外半徑為r2,長度為L,圓筒內(nèi),外壁面的溫度分別為t1和t2,且t1

?t2

。第25頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一推導(dǎo)現(xiàn)討論在半徑為r,厚度為dr的薄壁圓筒,其傳熱面積可視為常量,薄壁圓筒溫差為dt,則沿半徑方向的導(dǎo)熱速率第26頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一第27頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一3、討論(1)在化工中經(jīng)常用到對數(shù)平均值,若當,可用算術(shù)平均半徑代替對數(shù)平均半徑,兩者相差小于4%。(2)與分析多層平壁導(dǎo)熱類似,應(yīng)用串聯(lián)熱阻疊加的概念同樣可以分析通過多層圓筒壁的熱傳導(dǎo)。對于三層圓筒壁,如右圖示,假定層與層之間接觸良好,各層的導(dǎo)熱系數(shù)分別為λ1、λ2、λ3均為常數(shù),根據(jù)串聯(lián)的熱阻疊加、推動力疊加原理,通過三層圓筒壁熱傳導(dǎo)的熱流量為:第28頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一同理,對第二層,可以得到:第29頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一利用數(shù)學(xué)中的合比定律得推廣到n層圓筒的傳熱速率公式為第30頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一(3)穩(wěn)定傳熱時,Ф為定值,q是否為定值?

顯然,通過各層的Ф相同,但第31頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一圓筒壁導(dǎo)熱計算舉例【例2-1】在一φ60×3.5mm的鋼管外包有兩層絕熱材料,里層為40mm的氧化鎂粉,平均導(dǎo)熱系數(shù)λ=0.07W.m-1·K-1,外層為20mm的石棉層,其平均導(dǎo)熱系數(shù)λ=0.15W.m-1·K-1.現(xiàn)用熱電偶測得管內(nèi)壁的溫度為500?,最外層表面溫度為80?,管壁的導(dǎo)熱系數(shù)λ=45W.m-1·K-1.試求每米管長的熱損失及保溫層界面的溫度.(類似P109:例4-3)第32頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一第33頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一第三節(jié)對流傳熱我們坐在教室里,手臉都不感覺得冷,如果開啟電扇,扇起風(fēng)來,就感覺冷了,這是為什么?因為空氣流速加大,空氣將人體表面的熱量帶走的速率加大,人體內(nèi)部熱量補充不上,所以感覺冷。一杯熱牛奶,用均勻攪拌比不攪拌要涼得快,邊攪拌邊吹風(fēng),則涼得更快。前者利用牛奶對流,后者再加上空氣對流。 對流給熱的定義是,通過流體內(nèi)分子的定向流動和混合而導(dǎo)致熱量的傳遞。第34頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一對流給熱的機理如圖2-9所示。固體壁面溫度為tw(高溫端),流體湍流主體的溫度為t。第35頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一在固體壁面存在層流層,然后是過渡層,再是湍流層。在層流層,熱量靠熱傳導(dǎo)的方式傳遞,在過渡層和湍流層,熱量靠分子的流動和混合來傳遞。直接按熱傳導(dǎo)的方式處理,顯然不行,因為湍流層不能按導(dǎo)熱處理。于是人們嘗試,虛擬一個傳熱邊界層δ,使得層流、過渡流、湍流的全部傳熱阻力集中在δ內(nèi)。于是可以按平壁導(dǎo)熱處理得:第36頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一由于上式中的傳熱邊界層δ是難以測定的,所以仍無法進行計算。于是令則上式為:即為牛頓冷卻定律的數(shù)學(xué)表達式。就是:固體對流體的給熱傳熱速率,與壁面積成正比,與壁面和流體間的溫度差成正比α——比例系數(shù),亦稱傳熱膜系數(shù),其單位是:

第37頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一傳熱膜系數(shù)α計算α與許多因素有關(guān),所以不是物質(zhì)特有性質(zhì)(與λ不同).α的求取十分復(fù)雜,目前主要通過因次分析法,在大量實驗的基礎(chǔ)上,得到一些經(jīng)驗的應(yīng)用范圍受限制的準數(shù)關(guān)聯(lián)式。例如圓管內(nèi)湍流給熱系數(shù)α用Dittus公式:低粘度流體:當流體被加熱時,n=0.4,流體被冷卻時,n=0.3第38頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一高粘度流體:式中,若流體為氣體,則若流體被加熱,則若流體被冷卻,則第39頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一α值的大致范圍一般情況下,α值的大致范圍如下:空氣自然對流,5~25;空氣強制對流,30~300;水蒸汽冷凝,1000~8000;水沸騰,1500~30000;第40頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一第41頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一第42頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一第43頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一第44頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一第45頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一第46頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一第47頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一第48頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一第49頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一problemP142:Exercisesno.3,no.4第50頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一第四節(jié)

總傳熱方程確切的講是導(dǎo)熱與給熱的聯(lián)合傳熱速率方程。我們以簡單的并流套管式換熱器為例,導(dǎo)出綜合傳熱速率方程。第51頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一在此種間壁式換熱器中,熱量傳遞要經(jīng)歷下列三個階段:熱流體對管內(nèi)壁對流給熱;管壁面間的導(dǎo)熱;管外壁對冷流體的對流給熱。單一的導(dǎo)熱定律與對流給熱定律,無法解決這個問題。另外,冷、熱流體的溫度差,沿軸向變化著,但對任一管截面,冷熱流體的溫度差不隨時間而變,所以仍然是穩(wěn)定傳熱過程,稱為穩(wěn)定的變溫傳熱。此時,熱推動力(溫度差)和傳熱系數(shù)如何表達呢?第52頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一取內(nèi)管一微元管段B,其傳熱過程如圖2-11所示。管段B傳熱面積為dA[m2];此截面處熱、冷流體的溫度為T和t[K];管壁溫度分別為tw1和tw2[K];通過該微元段的傳熱速率為dФ[J·s-1];下面列出該微元管段的傳熱速率方程。管壁內(nèi)外的對流傳熱系數(shù)分別為α1和α2[W·m-2·K-1];管內(nèi)徑、外徑分別為d1、dm、d2[m];管壁厚度為b[m]。第53頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一第54頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一熱流體對內(nèi)管壁的對流給熱速率為:管壁面間的導(dǎo)熱速率為:第55頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一管外壁對冷流體的給熱速率為:穩(wěn)定傳熱,即,根據(jù)比例定律中的合比定律得,第56頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一第57頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一若為平壁,即,則:K稱為總傳熱系數(shù),它是表示導(dǎo)熱系數(shù)與給熱系數(shù)的綜合傳熱指標.當間壁為復(fù)合壁時,第58頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一圓筒壁傳熱速率方程若為圓筒壁第59頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一傳熱平均溫度差根據(jù)兩流體沿傳熱壁面流動時各點溫度的變化,可分為恒溫傳熱與變溫傳熱兩種情況1、恒溫傳熱

若兩側(cè)流體皆為恒溫,此時傳熱平均溫度差就顯得十分簡單,即為兩流體溫度之差:

△tm=T-t

這種情況是很特殊的,它只是在間壁兩側(cè)的流體均發(fā)生相變的情況才出現(xiàn)。例如傳熱壁的一側(cè)飽和蒸汽冷凝另一側(cè)則是液體沸騰氣化,在化工中在蒸發(fā)和蒸餾中就會有這種恒溫傳熱的例子。

第60頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一2、變溫傳熱

間壁兩側(cè)流體的溫度隨傳熱面位置而變,這種情況稱為變溫傳熱,這是熱交換中較為常見的情形。變溫傳熱時,兩流體的溫度差△t也是沿傳熱壁面不斷變化的。因此,傳熱計算中應(yīng)使用平均溫度差△tm,△tm是指整個傳熱壁面的溫度差的平均值。△tm計算方法不僅與冷熱流體的進出口溫度有關(guān),還與熱交換器中冷熱流體的相對流動方向有關(guān)。生產(chǎn)中常見的流體流向有四種類型,如圖3-16所示。第61頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一第62頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一(1)并流參與熱交換的兩流體流向相同,如圖3-16(A)所示。

(2)逆流參與熱交換的兩流體流向相反,如圖3-16(B)所示。

(3)錯流參與熱交換的兩流體流向相互垂直如圖3-16(C)所示。

(4)折流分簡單折流和復(fù)雜折流兩種情況。在熱交換器中,一種流體沿一個方向流動,另一種流體先以同向或反射流動,然后折回180度流動,也可以反復(fù)多次折回流動,這是簡單折流,如圖3-16(D)所示。若兩流體均作折回流動,則稱復(fù)雜折流。在折流過程中,兩流體既并流,又逆流。

錯流和折流的情況比較復(fù)雜,本課程不予討論,僅討論并流和逆流傳熱平均溫度差的計算。第63頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一第64頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一套管式熱交換器,內(nèi)管走冷流體,溫度由t1升至t2,套管環(huán)隙走熱流體,與冷流體呈逆流,溫度由T1降至T2,圖3-17(2)也是套管式熱交換器,不同的是冷熱流體呈并流流動。假設(shè)熱交換器沒有熱損失,則傳熱總系數(shù)K是一個常數(shù)。若將熱平衡方程寫成微分式得:

dФ=-m’c’dT=m’’c’’dt第65頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一若以△t=T-t代表某一截面上熱、冷流體之間的溫度差(如圖3-18所示).第66頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一△t=T-t由于dФ=KdA△t,代入上式得第67頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一代入邊界條件,將上式積分得第68頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一dФ=-m’c’dT=m’’c’’dt與總傳熱方程(3-20)比較,得:稱為對數(shù)平均溫差,和分別為進口溫差和出口溫差第69頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一在△tm的計算中,取熱交換器兩端△t數(shù)值較大的作為△t1,較小的作為△t2,可使計算較為簡便。當△t1/△t2≤2時,用算術(shù)平均值(△t1+△t2

)/2來計算△tm,所引起的誤差≤4%,這在工程計算中是允許的。第70頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一例在套管式換熱器中,冷熱流體進行熱交換,熱流體溫度從120℃降到70℃,冷流體溫度由20℃升到60℃,試比較并流與逆流的傳熱平均溫度差。第71頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一解:并流傳熱時:△t1=120-20=100℃

120------->70

△t2=70-60=10℃

20----->60

△tm=(10010)/ln(100/10)=39.1℃

逆流傳熱時:

120------->70

△t1=120-60=60℃

60<--------20

△t2=70-20=50℃

△tm=(60-50)/ln(60/50)=54.9℃

計算結(jié)果表明,采用逆流換熱比并流換熱時的傳熱平均溫度差要大。故工廠在條件允許的情況下盡量采用逆流換熱。第72頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一第五節(jié)強化傳熱的途徑所謂強化傳熱的途徑,就是要想法提高傳熱速率Q。提高K,A,Δtm中的任何一個,都可以傳熱強化。第73頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一1.增大傳熱面積A,意味著提高設(shè)備費。但是換熱器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改革,增大A,亦不失為強化傳熱途徑之一。2.增大傳熱溫差Δtm,一般是改變流體流向,逆流操作比并流操作的Δtm大。提高總傳熱系數(shù)K,主要是提高等,若忽略導(dǎo)熱項,且不考慮基于內(nèi)、外表面則第74頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一這說明,為了提高K,就要提高,也就是增加傳熱系數(shù)較小一側(cè)的。由于攪拌器中污垢的導(dǎo)熱系數(shù)較小,使增大,就降低了K值。所以清理污垢,也能大大提高K值。第75頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一在一單殼程、四管程換熱器中,用水冷卻熱油。用冷水管內(nèi)流動,進口溫度為15℃,出口溫度為32℃。熱油在殼方流動,進口溫度為120℃,出口溫度為40℃。熱油的流量為1.25kg/s,平均比熱為1.9kJ/(kg.℃)。若換熱器的總傳熱系數(shù)為470W/(m2--·℃),試求換熱器的傳熱面積。第76頁,共95頁,2023年,2月20日,星期一換熱器傳熱面積可根據(jù)總傳熱速率方程求得,即:換熱

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