热质交换原理与设备课件第8章

1、第8章8.1热质交换设备的优化设计与分析8.2热质交换设备的性能评价附录A散热器组装片数修正系数附录B散热器连接形式修正系数附录C散热器安装形式修正系数附录D一些铸铁散热器的传热系数公式附录E一些钢制散热器的传热系数公式附录F局部阻力系数附录G空气加热器传热系数和阻力损失附录H空气冷却器的接触系数附录IJW型空气冷却器技术数据附录J部分水冷式空气冷却器的传热系数和阻力公式附录K喷淋室热交换效率实验公式的系数和指数附录L冷却塔局部阻力系数8.1热质交换设备的优化设计与分析8.1.1优化设计的基本原理8.1.2热质交换设备的优化设计方法图8-1投资、能耗和经济指标与流速的关系8.2热质交换设备的性

2、能评价8.2.1单一性能评价法8.2.2传热与阻力综合的热性能评价法 8.2.3熵分析法8.2.4分析法8.2.5纵向比较法8.2.6两指标分析法8.2.7热经济学分析法8.2.1单一性能评价法1.冷流体的温度效率2.热流体的温度效率3.热质交换设备传热效能4.传热系数5.压力降8.2.4分析法1.热效率2.温度效率3.压力效率4.提高效率的措施5.冷凝器优化设计4.提高效率的措施1)减小热质交换设备中两种流体的传热温差。2)减小热质交换设备流体的流动阻力。5.冷凝器优化设计1)冷却介质进口温度。2)冷却介质温差的影响。3)冷却介质流量的影响。4)换热量的影响。5)冷凝温度的影响。6)传热单元

3、数(NTU)的影响。7)管径的影响。图8-2冷却水流量的影响图8-3单位传热量不可逆损失的变化图8-4换热量与不可逆损失的关系图8-5NTU与不可逆损失的关系(换热量不变)图8-6NTU与不可逆损失的关系(流量不变)图8-7管径与流阻不可逆损失的关系复习思考题和习题1. 空气加热器优化设计时主要考虑哪个参数，为什么？2. 描述对空气加热器进行优化设计的方法？3. 热质交换设备性能评价方法有哪些？各有何优缺点？4. 减少热质交换设备不可逆损失的途径是什么？参 考 文 献附录A散热器组装片数修正系数表格每 组 片 数6610112020095100105110连接形式同侧上进下出异侧上进下出异侧下

4、进下出异侧下进上出同侧下进上出四柱813型101004123914221426M 132型101009125113861396方翼型101009122513311369表格安 装 形 式 装在墙的凹槽内（半暗装）散热器上部距墙距离为100mm106明装但在散热器上部有窗台板覆盖，散热器距窗台板高度为150mm102装在罩内，上部敞开，下部距地150mm095装在罩内，上部、下部开口，开口高度均为150mm104附录D一些铸铁散热器的传热系数公式表格型号散热面积/(/片)工作压力/Ma传热系数计算式/W/()TG028/5 4，长翼型（大60）11604K1743TZ2 5 5，（M 132型）

5、02405K2426TZ4 6 5（四柱760型）023505K2503TZ4 5 5（四柱640型）02005K3663TZ2 5 5（二柱700型，带腿）02405K202四柱813型（带腿）02805K2237附录E一些钢制散热器的传热系数公式表格型号散 热 面 积工作压力/MPa传热系数计算式/W/()钢制柱型散热器 600120015/片08K=2489钢制板式散热器 6001000275/片08K=2钢制扁管散热器单板 52010001151/片06K=353单板带对流片 6241000555/片06K=123闭式钢串片散热器15080315 /m10K=207240100572/

6、m10K=1350090744/m10K=1附录F局部阻力系数表格局部阻力形式局部阻力系数进入水室和出水室15一管束转180进入另一管束25一管束经过弯头转180进入另一管束20水进入管间15与管束成90角的管间空间出口10U形管的180转弯05管与管之间转180弯20绕过支撑管束的隔板05管间流体从一分段过渡到另一分段25附录G空气加热器传热系数和阻力损失表格型号传热系数K/W/(K)空气侧压力损失/Pa水侧压力损失/kPa热媒为蒸汽热媒为热水SRZ5、6、10DSRZ5、6、10ZSRZ5、6、10XSRZ7DSRZ7ZSRZ7X136(v136(v145(v143(v143(v151(v

7、176(v147(v088(v206(v294(v137(vD型：152(wZ，X型：193表格型号传热系数K/W/(K)空气侧压力损失/Pa水侧压力损失/kPa热媒为蒸汽热媒为热水SRLBA/2SRLBA/3152(v151(v165(v145(v171(v303(vSYADSYAZSYAX154(v154(v154(v166(v166(v166(v086(v082(v078(vI1CI2C263(v257(v040(v080(vGL或GL II型198(v319(v084(v108(wB、U或U II型198(v255(v084(v108(w附录H空气冷却器的接触系数表格冷却器型号排数迎面

8、风速/(m/s)15202530B或U II型GL或GL II型24680543079109050957051807670887094604990748087509370484073308630930JW型24680590084109400977054507970911096405150768088809540490074008720945SXL B型2468082609709950999044006860800082404230665080608870408064907920877表格KL 1型2468046607150848091704400686080008240423066508060

9、8870408064907920877KL 2型246055308000909053007800896051107620886049307430870KL 3型246045007000834043906850823042906720813041606600802LT型40940092709140901附录IJW型空气冷却器技术数据表格型号风量/（/h）每排散热面积/迎风面积/通水断面积/JW10 45000835012150994000407JW20 48350167002405187000407JW30 41670025000334257000553JW40 4250003340044534

10、3000553附录J部分水冷式空气冷却器的传热系数和阻力公式表格型号排数作为冷却用传热系数K/W/()空气阻力/Pa：干工况，湿工况水阻力/kPaB或U II型2K=2097B或U II型6K=2975=3893h=6468GL或GL II型6K=1999=3205h=6468W2K=568=2528h=818JW4K=1196=428h=1254JW6K=1666=6223h=145表格JW8K=238=7056h=2019SXL B2K=1735=3528h=1548KL 14K=2421=2401h=1803KL 24K=27=422h=225KL 36K=26375=633h=279附

11、录K喷淋室热交换效率实验公式的系数和指数表格喷嘴直径/mm喷嘴排数喷水型式系数冷却减湿减焓冷却加湿绝热加湿等温加湿增焓冷却加湿加热加湿A或Am或mn或nA或Am或mn或nA或Am或mn或nA或Am或mn或nA或Am或mn或nA或Am或mn或n表格51顺喷06350662024502304206708025040870890006025029088508001306104208610500009025逆喷07308800035038080250435顺喷0875101006006逆喷1050104092312400006027附录K喷淋室热交换效率实验公式的系数和指数表格52对喷074507550070120265027076083501240040234023075015029081088010030135015082084009005011021两逆0560730290150460250540620350304104135对喷0783010309310890095两逆06550783013018033038附录L冷却塔局部阻力系数表格局部阻力名称局部阻力系数进风口阻力=055导风装置=(01+0