换热器热量及面积计算公式.doc

换热器热量及面积计算 一、热量计算 1、一般式Q=Qc=Qh Q=Wh（Hh,1- Hh,2）= Wc（Hc,2- Hc,1） 式中： Q为换热器的热负荷，kj/h或kw； W为流体的质量流量，kg/h； H为单位质量流体的焓，kj/kg； 下标c和h分别表示冷流体和热流体，下标1和2分别表示换热器的进口和出口。 2、无相变化 Q=Whcp,h(T1-T2)=Wccp,c(t2-t1) 式中： cp为流体平均定压比热容，kj/(kg.℃)； T为热流体的温度，℃； t为冷流体的温度，℃。 3、有相变化 a.冷凝液在饱和温度下离开换热器，Q=Whr = Wccp,c(t2-t1) 式中： Wh为饱和蒸汽（即热流体）冷凝速率（即质量流量）（kg/s） r为饱和蒸汽的冷凝潜热（J/kg） b.冷凝液的温度低于饱和温度，则热流体释放热量为潜热加显热 Q=Wh[r+cp,h（Ts-Tw）] = Wccp,c(t2-t1) 式中： cp,h为冷凝液的比热容（J/（kg/℃））；Ts为饱和液体的温度（℃） 二、面积计算 1、总传热系数K 管壳式换热器中的K值如下表： 冷流体 热流体 总传热系数K，w/(m2.℃） 水 水 850-1700 水 气体 17-280 水 有机溶剂 280-850 水 轻油 340-910 水 重油 60-280 有机溶剂 有机溶剂 115-340 水 水蒸气冷凝 1420-4250 气体 水蒸气冷凝 30-300 水 低沸点烃类冷凝 455-1140 水沸腾 水蒸气冷凝 2000-4250 轻油沸腾 水蒸气冷凝 455-1020 注： 1 w = 1 J/s = 3.6 kj/h = 0.86 kcal/h 1 kcal = 4.18 kj 2、温差 （1）逆流 热流体温度T：T1→T2 冷流体温度t：t2←t1 温差△t：△t1→△t2 △tm=（△t2-△t1）/㏑（△t2/△t1） （2）并流 热流体温度T：T1→T2 冷流体温度t：t1→t2 温差△t：△t2→△t1 △tm=（△t2-△t1）/㏑（△t2/△t1） 对数平均温差，两种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。( 恒温传热时△t=T-t，例如：饱和蒸汽和沸腾液体间的传热。) 对数平均温差 因为在冷凝器 板换 一系列的换热器中 温度是变化的 为了我们更好的选型计算所以出来一个相对准确的数值, 当 △T1/△T21.7时 用公式： △Tm=（△T1-△T2）/㏑（△T1/△T2）. 如果△T1/△T2≤1.7时，△Tm=（△T1+△T2）/2 二种流体在热交换器中传热过程温差的积分的平均值。 逆流时△T1=T1-t2 △T2=T2-t1 顺流时△T1=T1-t1 △T2=T2-t2 其中： T1 —— 热流进口温度℃ T2—— 热流出口温度 t1—— 冷流进口温度 t2——冷流出口温度 ln——自然对数 3、面积计算 S=Q/(K. △tm) 三、管壳式换热器面积计算 S=3.14ndL 其中，S为传热面积m2、n为管束的管数、d为管径，m；L为管长，m。 注：冷凝段为潜热，根据汽化热计算；冷却段为显热，根据比热容计算。