1、 传热学讲义19-2 9-2 换热器的型式及平均温差换热器的型式及平均温差2 换热器的分类一 换热器的型式1 换热器的定义用来使热量从热流体传递到冷流体,以满足规定的工艺要求的装置工作方式 间壁式 混合式 蓄热式 传热学讲义2 传热学讲义3套管式换热器 传热学讲义4管壳式换热器 传热学讲义5管壳式换热器 传热学讲义6管壳式换热器(1-2型)传热学讲义7管壳式换热器(2-4型)传热学讲义8管壳式换热器(螺旋折流板)传热学讲义9板式换热器 传热学讲义10螺旋板式换热器 传热学讲义11交叉流换热器 传热学讲义12传热方程的一般形式mtkA二 简单顺流与逆流的平均温差计算注意注意 传热学讲义13以顺流
2、情况为例1 简化模型 假设:冷热流体的质量流量qm2、qm1以及比热容c2、c1是常数;传热系数是常数;换热器无散热损失;换热面沿流动方向的导热量可以忽略不计。传热学讲义142 分析方法21ttt冷流体冷流体热流体热流体 取x处一微元来分析111ddtcqm222ddtcqmtdAkd 传热学讲义15d1d111cqtmd1d222cqtm111ddtcqm222ddtcqm21dddtttdd11dcmchmhcqcqttdAkd 传热学讲义16tdAddktdAtdktxxAttkt0dAtdxxkAttln 传热学讲义17)(txkAxet dAt1xx0AmAt11dAt1 0 x0k
3、AAkAkAAmekAtekAteAtxx 传热学讲义181 kAmekAtt 1ttkAtm)(txkAxet 传热学讲义19 1ttkAtmxxkAttlnkAtt lntlnt tttm对数平均温差对数平均温差LMTD 传热学讲义20逆流时21ttt111ddtcqm222ddtcqmtdAkd 传热学讲义21顺流:逆流:2121tttttt 2121tttttt 传热学讲义22minmaxminmaxlntttttm,maxmaxttt,minminttt 传热学讲义233 算术平均温差2minmaxtttm%42minmaxtt%3.27.1minmaxtt 传热学讲义244 温度曲
4、线1t 1t2t 2t1t 1t2t 2t1t 1t2t 2t1t 1t2t 2t 传热学讲义25三 其它复杂流动布置的平均温差的计算ctfmmtt)(是给定的冷热流体的进出口温度布置成逆流时的LMTD 是小于1的修正系数 图9-159-18分别给出了管壳式换热器和交叉流换热器的 ctfmt)(传热学讲义261 值取决于无量纲参数 P和 R22112122,ttttRttttP 3 R的物理意义2 P的物理意义 流体2的实际温升与理论上所能达到的最大温升之比,所以只能小于1两种流体的热容量之比 传热学讲义274 对于管壳式换热器 对于壳侧流体而言,“程数”为流体流经的壳体个数 对于管侧流体而言,“程数”为流体流动的方向改变次数+15 对于交叉流换热器 应注意混合与否!传热学讲义28四 各种流动形式的比较 顺流和逆流是两种极端情况,在相同的进出口温度下,逆流的平均温差最大,顺流的平均温差最小;顺流时 ,而逆流时,则可能大于 ,可见,逆流布置时的换热最强;逆流时,冷热流体的最高温度集中在换热器的同一侧,使得该处的壁温特别高。12tt 2t 1t 1 顺流和逆流 传热学讲义292 其中一种流体发生相变 这时候没有顺流和逆流之分 传热学讲义303 蛇行管 只要管内流体流动方向改变5次以上 这时候就可以作为顺流和逆流处理