传热-传热系数

复习1、传热总速率方程2、传热平均温度差3、并流与逆流的比较传热推动力（平均温差）所需传热面积载热体用量工业上，一般采用逆流操作以节省换热面积复习

传热负荷Q的计算无相变仅有相变2、间壁式传热过程热流体冷流体TtTwtwQQ

四、传热系数1、传热系数K的物理意义是换热器工作效率的重要参数，其值越大换热效果越好。定常传热：各传热步骤的传热速率Q相等热流体，T热对流管壁一侧，Tw管壁另一侧，tw热传导热对流冷流体，t取传热面积为dA的微元段，各部分传热速率方程：管外侧流体热对流：

管壁导热：

管内侧流体热对流：3、计算传热系数K的基本公式设管外为热流体，管内为冷流体稳态传热:总热阻等于各部分热阻之和热流体冷流体TtTwtwQQ

式中，K—总传热系数，W/（m2·K）

注意：K

与

A

对应，选Ai、Am或

A0

工程上习惯以管外表面积作为计算的传热面积，即取A=A0同乘dAo实际计算热阻应包括壁两侧污垢热阻：4、污垢热阻表4-75、几点讨论（1）当传热面为平壁或薄管（2）若为金属管，清洁流体（3）若为金属薄管，清洁流体重点A、管内、外对流传热系数分别为50W/(m2.K)、1000W/(m2.K)忽略管壁热阻和污垢热阻，计算总传热系数。B、管内、外对流传热系数分别为100W/(m2.K)、1000W/(m2.K)忽略管壁热阻和污垢热阻，计算总传热系数。C、管内、外对流传热系数分别为50W/(m2.K)、2000W/(m2.K)忽略管壁热阻和污垢热阻，计算总传热系数。（4）欲提高K值，必须着力减小热阻中最大的一个计算47.690.948.8热流体冷流体传热系数K热流体冷流体传热系数K水水850~1700低沸点烃类冷凝水455~1140轻油水340~910高沸点烃类冷凝水60~170重油水60~280水蒸汽冷凝水沸腾2000~4250气体水17~280水蒸汽冷凝轻油沸腾455~1020水蒸汽冷凝水1420~4250水蒸汽冷凝重油沸腾140~425水蒸汽冷凝气体30~300表4-8（列管式换热器K值大致范围）练习两流体在一列管式换热器中进行热交换，根据设计者的估算，该换热器在需要被清洗时，管壁两侧产生的污垢热阻约共为5×10-4(m2.℃)/W，而此时的传热总系数K约为300W/(m2.℃)，则污垢被清洗后K值约为＿＿＿W/(m2.℃)（按平壁计）。352.96、壁温计算结论：壁温接近对流传热系数大的一侧流体温度管壁较薄，忽略其热阻，稳态传热：

五、计算示例与分析例4-12（设计型计算）例4-13（操作型计算，试差）例4-14（操作型计算）例4-12某厂要求将流量为1.25kg/s的苯由80℃冷却至30℃。冷却水走管外与苯逆流换热，进口水温20℃，出口不超过50℃。已知苯侧和水侧的对流传热系数分别为850W/(m2.℃)和1700W/(m2.℃)，污垢热阻和管壁热阻可略，试求换热器的传热面积。已知苯的平均比热容为1.9kJ/(kg.℃)，水的平均比热容为4.18kJ/(kg.℃)。例4-13某厂使用初温为25℃的冷却水将流量为1.4kg/s的气体从50℃逆流冷却至35℃，换热器的面积为20m2，经测定传热系数约为230W/(m2.℃)。已知气体平均比热容为1.0kJ/(kg.℃)，试求冷却水用量及出口温度。例4-14某套管换热器，空气从管内流过，温度从t1升至t2，管间为水蒸汽冷凝，管壁及污垢热阻均可忽略。现欲使空气流量增大一倍，并要求空气出口温度不变，问加热管需比原来长多少倍？六、工业热源与冷源1）工业上传热过程有3种情况1、一种工艺流体被加热或沸腾，另一侧使用外来工业热源，热源温度应高于工艺流体出口温度2、一种工艺流体被冷却或者冷凝，另一侧使用外来工业冷源，冷源温度低于工艺流体的出口温度3、需要冷却的高温工艺流体同需要加热的低温工艺流体之间进行换热，节约外来热源与冷源降低成本。2）冷源与热源要求1、温度必须满足工艺要求2、易于输送、使用调节3、腐蚀性小，稳定性好，不易结垢，价廉易得3）、工业热源与冷源

1、热源：电热、饱和水蒸汽、热水、烟道气等。2、冷源：冷水、空气、冷却剂（低温盐水、液氨、液氮）P162表4-9（工