热交换器原理与设计课件

热交换器原理与设计

1）用途：预热器（或加热器）、冷却器、冷凝器、蒸发器等。2）制造材料：金属的、陶瓷的、塑料的、石墨的、玻璃的等。3）温度状况：温度工况稳定的热交换器，热流大小及在指定热交换区域内的温度不随时间而变；温度工况不稳定的热交换器，传热面上的热流和温度都随时间改变。4）热流体与冷流体的流动方向来分：顺流式（或并流式）、逆流式、错流式（或叉流式）、混流式。5）传送热量的方法：间壁式、混合式（直接接触式）、蓄热式（回热式）。第一章简介一、换热器的分类按照传送热量的方法来分：间壁式混合式蓄热式间壁式：冷热流体之间存在一个壁面，两种流体不接触，通过壁面传热热量。混合式：依靠流体的直接接触换热，如冷水塔。蓄热式：有固体壁面，两种流体轮流和壁面接触，如炼铁厂的热风炉。间壁式换热器-1间壁式换热器-2间壁式换热器-3间壁式换热器-4管壳式换热器（列管式换热器）间壁式换热器-5二、热交换器设计计算的内容

设计计算和校核计算：1）热力计算。根据给出的具体条件，求出热交换器的传热系数，进而算出传热面积的大小。2）结构计算。根据传热面积的大小，计算热交换器主要部件和构件的尺寸。3）流动阻力计算。目的在于玮选择泵或风机提供依据，或者核算其压降是否在限定的范围之内。当压降超过允许值，则必须改变热交换器的某些尺寸或流速。4）强度计算。计算热交换器各部件尤其是受压部件的应力大小，检查其强度是否在允许范围内。注意尽量采用标准材料和部件，按照国家压力容器安全技术标准进行计算和核算。1)传热方程式

Q： 热流量

W

k:整个传热面上的平均传热系数

W/(m2·0C)Δt：两种流体之间的温差

0C

F： 传热面积

m2热交换器的热计算的基本原理2)热平衡方程式

M1：热流体的质量流量

kg/s

M2：冷流体的质量流量

kg/s

i1’：热流体进口处的比焓

J/kg

i1”：热流体出口处的比焓

J/kg

i2’

：冷流体进口处的比焓J/kg

i2”：冷流体出口处的比焓

J/kg 2)热平衡方程式的第二种表达

t1’

t1”热流体进口、出口处的温度

0C

t2’

t2”冷流体进口、出口处的温度

0C

c1

热流体的定压质量比热容

J/(kg.0C)

c2

冷流体的定压质量比热容

J/(kg.0C)

M1

热流体的质量流量 kg/s

M2

冷流体的质量流量

kg/s

W：热容量W=Mc热损失系数0.97~0.98对数平均温差(LMTD)(对于顺流和逆流来说)

2.算术平均温差3.积分平均温差平均温差传热温差沿着传热面按照指数规律变化。例题:在热交换器中,质量流量为20kg/s的油介质被质量流量为15kg/s、温度为100C的水介质从1200C冷却到600C。油和水的比热容分别是2kJ/kg·Kand4kJ/kg·K。总传热系数约为1,100W/m2·K。计算下面情况中热交换器的传热面积：(a)在顺流或者逆流式热交换器中；(b)如果把油的质量流量增加到30kg/s，且油的进口温度减为1000C。假设传热系数不变和(a)中相同。重新计算结果。不同流动方式时的平均温差折流板可以产生叉流或者逆流流动，使得热交换器壳侧流动的平均截面变小，但速度增大。修正系数

Y

任一热交换器各种流动方式下的正确平均温差；

该热交换器按逆流方式算得的对数平均温差；该系数被称作对数平均温差修正系数。介绍两个参数：a.温度效率P:b.热容量比R:P:代表了冷流体的实际吸热量与最大可能的吸热量的比率，P<1.R:代表了冷、热流体的热容量之比。积分平均温差适用于流体的比热或整体传热系数发生变化基本思路：将整个传热过程分为若干段，在每个段内认为流体的物性为参数，最后再积分求解。每一段中的温差可用对数或算数平均温差进行求解。K是常数1)ε=Q/Qmax

效能（有效度）Q为热交换器实际传热量Qmax指一个面积无穷大且其流体流量和进口温度与实际热交换器的流量和进口温度相同的逆流型热交换器所能达到的传热量的极限值。

ε即实际传热量与最大可能传热量之比。ifW1=WminifW2=Wmin

传热有效度-传热单元数法2)

传热单元数或

正负号分别对应的是顺流和逆流方式下的情况。既然将上述方程得到的dQ值代入，我们得到：积分时K、F在整个热交换器流动方向上是常数，求解

顺流或逆流方式时，

对于顺流流动方式，我们可以导出如下表达式。(利用热平衡方程)

传热单元数：整体热导和较小热容量之比，可表示换热器传热能力的大小。NTU=KF/Wmin当则对于顺流：

类似的，对于逆流：1顺流还是逆流的有效度较大？2可采用何种方法提高有效度？1顺流还是逆流的有效度较大？2可采用何种方法提高有效度？LMTD和e-NTU的对比LMTD和NTU方法都是基于传热方程和热平衡方程推导得到的，二者无本质差别。在设计性热力计算中：LMTD方法在校核性热力计算中：NTU方法平均温差法:有效度—传热单元数法:

如下图所示的热交换器是用来加热管中150C的油介质，油的比热容c=1.9kJ/kg。油的质量流量是0.725kg/s。质量流量为5.2kg/s的蒸汽从管外吹过，进口处温度为1300C，其比热容c=1.86kJ/kg.0C)。总传热系数是275W/m2k，换热面积为10.82m2请计算油的出口温度。气流冷流体被加热计算举例解:对蒸汽来说，

W1=m1c1=5.2x1.86=9.67kW/0C对油来说，

W2=m2c2=0.725x1.9=1.38kW/0C所以油是热容量较小的流体，所以Wmin/Wmax=1.38/9.67=0.143且NTU=KF/Wmin=275x10.82/1380=2.156对于叉流流动方式来说，或者我们可以使用课本中的对应图表现在可以求出较小热容量流体（油）的温差

t1”=95.5+15=110.50CQ=W2Dt2=1.38*95.5=132kWLMTDandNTU两种方法的公式总结对于平均温差法已知两种流体的进口温度，其中一种流体的出口温度，质量流量，则步骤如下：1）计算热流量Q和未知的流体出口温度。

2）计算平均温差和修正系数ψ（如果必要的话），计算总的传热系数K。

3）计算传热面积。对于有效度—传热单元数法已知两种流体的进口温度，但出口温度都未知，步骤如下：1）利用进口数据计算热容量比

以及

2）计算有效度ε，查询对应图表或者利用给定热交换器和流动方式时的ε-NTU

公式。3）已知ε,计算总的热流量。4）计算出口温度。

或者

流体流动方式的选择1)给定温度情况下,保证获得较大的平均温差，以减小传热面积，降低金属等材料的消耗。2)使流体本身的温度变化值尽可能大。3)尽可能得使传热面的温度比较均匀，并使其在较低的温度下工作，以便用较便宜的材料。4)应有最好的传热，以便得到较高的传热系数。(1)进、出口温度一定时，以逆流的平均温差最大。(2)逆流时，每种流体的温度变化可以比顺流时大。(3)逆流时每种流体的最高温度发生在热交换器的同一端。当热流体的温度高，或当产品在高温下可能产生化学变化，为降低进口壁温，有时用顺流或把换热面分段串联，低温段用逆流，高温段用顺流。(4)如果一种流体有相变，就没有逆流、顺流的差别。(5)如果两种流体的热容量相差很大，则顺流、逆流的差别就不显著。顺流或逆流的选择固定管板式热交换器U型管式热交换器浮头式热交换器-1浮头式热交换器-2填料函式热交换器浮头和双管板它特别的应用于高腐蚀性流体，或是用于避免不同食物产品之间味道的感染。TEMA标准TubularExchangerManufacturersAssociation(管式交换器制造商协会）管壳式热交换器的主要部件是管束，壳体，前端管箱,后端管箱,折流板,管板等等。热交换器的标准 TEMA(管式交换器制造商协会)美国标准JISB8249

日本标准BS5500

英国标准AD

德国标准中国,GB151-1999《钢制管壳式换热器》

适用范围：

1）公称直径DN≤2600mm 2）公称压力DP≤35MPa 3）DNxPN<=1.75x1044）设计温度按照金属材料允许的温度确定热交换器的型号:XXXDN-Pt/Ps-A-LN/d-Nt/NsI(II)

2．管束 a.管子在管板上的固定

胀管法，焊接法，胀焊法并用

胀管法公称压力PN≤4MPa，温度T≤3000C b.管子在管板上的排列

三角形法，正方形法，同心圆法，转角正方形排列法

等边三角形排列更加紧凑，使得壳直径变小。所以，它倾向于被用在两种流体之间的工作压力很大时的情况。小管径常用于传热面积较大的情况，大管径常用于冷凝器和蒸发器中。管长影响到热交换器的成本和工况。基本上，管越长，需要的管数越少。这就意味着壳体钻洞越少，壳体直径越小，所以成本也越少。

3.管板：可拆，不可拆

4.1

折流板

折流板有两个功能：一是对支撑管束、防止管束振动和弯曲有很重要的作用；二就是使得流体横过管束流动以得到更高的传热系数。

弓形折流板常用形式：弓形折流板、圆盘—圆环形折流板。

折流板类型折流板缺口的大小

缺口高度应使流体通过缺口时与横过管束时的流速相近，缺口弦高一般是壳体内径的25~35%。板间距的大小

最佳的折流板间距是壳体直径的0.4~0.6，需要保证流体横掠管束，提高换热系数。

折流板间距↑,换热系数↓

折流板间距↓,流动阻力↑，压降↑折流板的缺口和板间距的大小4.2拉杆和定距管拉杆和定距管结构拉杆直径和数量的选取4.3纵向隔板纵向隔板可增加壳程，以增加壳侧流体的速度和壳侧换热。但是，其安装难度较大。两个以上纵向隔板在实践中不可行。5.分程管板一般来说，热交换器的管程分为若干流程，以用来增加管内流体的速度和对流传热系数，同时减小污垢阻力。但是，对应的压降也增加了。6.挡管和旁路挡板1.管程流通截面积基于连续性方程，质量守恒方程

所需管子数问题:怎么确定管程的流速？

tubelength换热器的管子长度和壳体直径之比一般在4~25之间，通常是6~10。

如果管长过长，则应做成多流程的热交换器。Zt:管程数2.壳体直径的确定

下述公式可用来粗估内径：将计算数值圆整到标准尺寸根据GB151-1999中相关标准进行选择。3.壳程流通截面积的确定a.纵向隔板，要确定其长度。

采用连续性方程。标准：使流体在纵向隔板转弯时的流速与各流程中顺管束流动时速度基本相等。问题:怎么确定壳程流速？b.弓形折流板，要确定其缺口高度。标准：流体在缺口处的流通截面积与流体在两折流板间错流的流通截面积相接近，以免因流动速度变化引起压降。问题：弓形缺口处的流速如何来计算？c.盘环型折流板标准：每个位置的速度都应和其他位置接近。4.进出口连接管基于连续性方程需将计算得到的管径，圆整到最接近的标准管径。二．管壳式热交换器的热力计算1．总传热系数gi internalfoulingresistance 管内壁的污垢热阻go externalfoulingresistance 管外壁的污垢热阻dw thicknessoftube 管壁厚度 lw thermalconductivity 管材的导热系数d0 tubeoutsidediameter 管子的内径 di tubeinsidediameter 管子的外径dmtubemeandiameter管子平均直径(d0-di)/ln(do/di)

2.对流换热系数和柯尔本传热因子复习几个无量纲温度a:表面传热系数；l:特征长度；l: 导热系数Kn:运动粘度；a:热扩散率

u:流体的速度；l:特征长度；n: 运动粘度St???对流换热系数和柯尔本传热因子ColburnheattransferfactorColburnmasstransferfactor廷克模型A:管子和折流板上的管孔之间存在间隙，流体泄漏。B:叉流C:最外层管子和壳体之间存在间隙，流体泄漏。D:折流板和壳体之间存在间隙，流体泄漏。E:分程管板处的旁路。DE三.压降计算，阻力计算压降和阻力计算包括壳程和管程流体的压降和阻力计算。5.管壳式换热器的热补偿问题热交换器会受到因压力产生的轴向力、轴向力以及因温差产生的轴向力。另外还有在管子和管板的连接处产生的拉脱力。6.管壳式换热器的振动与噪声1．基本构造和原理

优点：高传热系数，温差小，紧凑，易加工易安装；由于压降小，可以采取较高流速，水为2m/s，气体为20m/s；传热系数可以比管壳式换热器高出50%~100%；流程长，因此可用于低温能量回收。

缺点：最大尺寸受限，最大压力0.6~2.5Mpa；由于结构特征，难以修理。

结构：螺旋形传热板，隔板，头盖，连接管等。

类别：可拆式，不可拆式。根据热交换器连接方式和流体流动类型的不同，螺旋换热器主要可分为三种：I型：两侧流体均螺旋流动

冷流体由外周边流向中心排出，热流体由中心派向外围排出，实现了纯逆流换热，常用于液-液热交换，由于受到通道断面的限制，只能能用在流量不大的场合。

通道两端焊接，为不可拆结构。II型：流动方式同I型，交错焊接，密封垫圈，可拆卸。III型:一侧螺旋流动（从周边进，从另一周边流出），一侧轴向流动。

通道的密封结构为一个通道的两端焊接，另一个通道两端全敞开。

轴向流通截面比螺旋通道的大很多，适宜于两流体的体积流量相差大的情况，故常用作泠凝器等气-液热交换。

标准JB/T4751—2003螺旋板式换热器型号表示方法：X

X

X

X/X

—

X

—

X/X—X/X

—XB/K

LC/S工作压力换热面积板宽/直径通道间距D/G

B不可拆，K可拆，L螺旋板式换热器，C碳钢，S不锈钢，D堵死型，G贯通型。

2.设计计算1）换热系数计算a）湍流（Re>6000)de当量直径，m，de=2Heb/（He+b)He螺旋板有效宽度，mDm螺旋通道平均直径，m，Dm=（D+d）/2b通道间距，mb）层流（Re<2000）c）过渡流至湍流（Re>1000）M质量流速，kg/m2·slt螺旋通道长，m2）流体压降的计算包括弯曲通道的阻力，定距柱的影响和进出口的局部阻力。对于介质为液体时，二、板式热交换器

1．基本构造与原理主要部件：传热板片、密封垫片、压紧装置等。优点：低雷诺数下湍动度高，高换热系数，低污垢因子，容易清洗、检查和维护，灵活，可用于多流体换热。缺点：不能承受高压、高温和大的压差温差，不适用于腐蚀性流体。分类：可拆卸（密封垫式），全焊式，半焊式。

可拆卸板式换热器由三个主要部件构成：传热板片，密封垫片，压紧装置。在固定压紧板上，交替的安放一些板片和一个垫圈，然后安放活动压紧板，旋紧压紧螺栓即构成一台板式热交换器。各传热板片按一定的顺序相叠形成板片间的流道，冷热流体在板片两端各自的流道内流动，通过传热板片进行热交换。流程组合：流体可以串联、并联和混联；流程可以接受单流程和多流程。2.设计计算1）换热系数计算平均温差：传热系数:对流换热系数:当量直径:L：有效板宽b：板间距2）压力损失计算包括弯曲通道的阻力，定距柱的影响和进出口的局部阻力。对于介质为液体时，当量直径：欧拉数m流程数ψ查图三、板翅式热交换器

1．基本结构与原理

冷热流体在相邻的基本单元体的流道中流动，通过翅片及与翅片连成一体的隔板进行热交换。将许多个这样的单元体根据流体流动方式的布置叠置起来，钎焊成一体组成板翅式热交换器的板束或芯体。优点：高传热系数，紧凑，高表面密度，灵活性，都适用于气-气，气-液，液-液，相变工况。缺点：制造加工复杂，易腐蚀，不易清洁和检查。结构：平板、波纹板、封条三部分构成了结构基本单元。分类：平直翅片，多孔翅片，锯齿形翅片，波纹翅片，钉状翅片，百叶窗式翅片等。布置方式：逆流，顺流，叉流，混流。2.设计计算1）翅片效率及翅片表面总效率a）翅片效率ηf由隔板传递的热量沿翅片传入的热量tw隔板表面温度tm翅片表面平均温度，是一个未知参数用tw来代替tm，翅片效率即可求出因此，ηf定义：翅片的实际传热量和最大传热量（在翅根温度下）之比。它表征了翅片的热性能。b定型尺寸δ翅片厚度影响翅片效率的因素：1）翅片定型尺寸越小，热阻越小，翅片效率越高。所以，单叠布置优于复叠布置。2）翅片越厚，热阻越小，翅片效率越高。3）翅片与流体间的换热系数越小，沿翅片表面的散热量也越小，翅片效率越高。4）翅片材料的导热性能越好，翅片效率越高。b）翅片壁面总效率η0例题

一个板翅式换热器翅片为矩形肋，肋高24mm，肋厚0.12mm，肋密度为600个肋/m。空气流过肋的传热系数为170W/m2·K。肋材料为铜，热导率为401为W/m·K，求肋效率。

如果肋厚度减小到0.06mm，肋效率和传热速率会如何变化？假设传热系数不变，如何改变肋密度才能使肋厚度变薄的情况下保持相同的换热性能？

如果将肋材料改为铝，铝的热导率为237W/m·K，肋效率和传热速率又会如何变化？

铜和铝的密度分别为8933和2702kg/m3。解题分析：已知数据：铜肋：铝肋：求：（a）如果铜肋厚度由0.12mm变为0.06mm，肋效率和传热速率的改变？（b）如果铜肋厚度由0.12mm变为0.06mm时要保持相同传热速率，肋密度应如何改变？（c）如果肋材料由铜变为铝，且保持相同的肋结构，肋效率将如何变化？假设：传热系数不随肋密度的改变而改变。分析：带入公式计算铜肋的肋效率因此，如果肋厚度减小到0.06mm，则故，所以说，肋效率从0.759减小到0.625，减小了约18%，进而传热速率也减小了约18%。为了简化计算，我们没有考虑基础表面的影响。

通过增大18%的肋表面积（比如将肋密度从每米600个肋增加到每米729个），肋的传热速率可以大体保持不变。此处，我们假设传热系数不随肋密度的变化而变化。实际上，传热系数一般情况下会随肋密度的增加而增加。

将肋材料由铜变为铝，则：2）换热系数计算对于无相变时的对流换热系数j传热因子G质量流率j的具体形式因翅片类型和结构参数不同而异。锯齿翅片Re=300~7500多孔翅片Re=400~10000平直翅片Re=400~10000对于有相变时的对流换热系数参考课本。3）传热量和传热系数计算分别以冷、热通道总传热面积为基准时，4）压力损失计算a）热交换器芯子入口的阻力G质量流速，kg/m2·sσ流体通道的自由流通面积与横截面积之比Kc收缩阻力系数b）热交换器芯子出口的阻力ke扩大阻力系数c）热交换器芯子中阻力f摩擦因子L热交换器芯子长度，mde通道当量直径ρm流体平均密度总的压力降133134主要结构和原理这类换热器用于气液热交换。气侧换热系数通常比液侧低（一个数量级），所以翅片在气侧。优点：高传热系数，结构紧凑，高表面密度，承压性好缺点：制造困难，不易清理和检修。结构：管箱，翅片管、框架。翅片管由基管和翅片组合而成，基管通常为圆管，也有扁平管和椭圆管。分类：翅片管按其在管子上排列方式，可分为纵向和横向（径向）翅片两大类。1352.设计计算

1）传热量基于翅片管光管外表面积F0基于翅片管外表面积Ff，包括翅片面积和无翅部分面积。2）传热系数a.单层翅片管以光管外表面积为基准时以翅片管外表面为基准时136Ko以光管外表面积为基准的传热系数Kf以翅片管外表面积为基准的传热系数Ff翅片管外表面积Fi光管内表面积Fo光管外表面积β翅化比β=Ff/Fi

η翅片壁面总效率ηf翅片效率Fb’以翅片根部直径为基准的无翅片部分表面积Ff’翅片管上翅片的表面积Lf翅片管的长度137b）复合翅片管（翅片与基管为不同材料）以光管外表面积（去掉翅片后）为基准以翅片管外表面积为基准，包括翅片面积和无翅部分的管子面积。c）湿工况（伴有结露的空气冷却过程即减湿冷却过程）在管外流体的对流换热热阻项上乘以析湿系数（最后一项）空气进出口的焓和温度1383）对流换热系数a.空气横向流过圆管外环形翅片管束高翅片管束Y、H—翅片的间距、高度G—最小流通截面处质量流速kg/m2·hb.空气横向流过圆管外横向矩形翅片管束c.外螺纹管束4）压力损失计算1395）空冷器设计要考虑的几个设计参数a.b.c.d.e.f.1406）翅片管式热交换器的设计程序a确定设计参数：比如设计温度，流程，鼓风还是吹风，等等。b估算传热系数c计算最佳温升d估算传热面积e计算平均温差f估算传热面积g选型：管排数，管程数，迎风面积等

精确计算：h计算管内对流换热系数i选取污垢热阻j计算管壁热阻k计算管外换热系数，如以光管外表面积为基准。l计算传热系数m计算传热系数n计算传热面积，和估算值进行比较141五、热管换热器1421.热管换热器的主要结构热管是最基本元件，从外观上看通常是一根有翅片或无翅片的普通圆管它由管壳、毛细多空材料（管芯）和蒸汽腔（蒸汽通道）构成。2.热管换热器的工作原理热管沿轴向分成蒸发段、绝热段、冷凝段。蒸发段受热。工作液体蒸发。蒸汽流向冷凝段；蒸汽在冷凝段冷却凝结成液体，液体沿吸液芯靠毛细力的作用流回蒸发端。3.优点：很高的导热性能；优良的等温性；运行可靠性（没有运动部件）；热流密度可变性；热流方向的可逆性；环境的适应性（热管的形状可以变化）1434.热管换热器的分类a.按照工作温度分类，低温热管：-273~0℃常温热管：100~250℃中温热管：250~450℃高温热管：>450℃b.按照凝液回流的作用力分类，有芯热管两相闭式虹吸管，又称重力热管重力辅助热管旋转热管磁流体动力热管c.按照管壳—工作介质的材料分类，铜-水热管碳钢-水热管铜刚复合-水热管铝-氨热管不锈钢-钠热管

1445.热管的工作特性吸液芯中凹形的气液界面的形成属于毛细现象。气液两侧存在压差ΔP，称为毛细头。加热段和冷却段的毛细头分别为ΔPe’和ΔPc’，则热管两端毛细压差ΔPc：热管正常工作的必要条件：当加热段（蒸发段）处于半球状凹面，冷却段（冷凝段）处于平面时，毛细压差达到最大值，145直接接触式换热器（混合式换热器）146一.工作原理两种流体直接接触，交换热量，然后分离。优点：传热系数高；消耗材料少；没有污垢问题，因为两流体之间没有换热面。缺点：只限用于允许两种流体直接接触的情况。按照用途的不同分类：1）冷却塔：利用自然通风或机械通分的方式，用空气将热水进行冷却降温。2）洗涤塔：用液体（水）来冷却空气，或吸收去除某些组分。3）喷射式热交换器：由较高压力的流体和较低压力的流体在扩散管中混合形成一种流体。4）混合式冷凝器：水和蒸汽直接接触使蒸汽冷凝，得到的是水和冷凝物的混合物。147二.冷水塔在叉流式冷却塔中，水分布在塔上方，尽可能的形成水滴或水膜的形式，以增加和空气的接触面积，延长接触时间，增进水气之间的热质交换。传热是由水和气之间的温差引起。传质是由气体和气水交界面处水蒸气的局部压差引起的，这使得部分水蒸发进入气体。蒸发所需焓是来自剩余的水，也就是水被冷却了。1.分类：根据循环水内是否与空气直接接触，可分为干式、湿式。干式冷却塔：把循环水送到安装于冷却塔中的散热器内被空气冷却，多用于水源奇缺而不允许把水分散失或循环水有特殊污染的情况。湿式冷却塔：让水和空气直接接触，把水中的热量传给空气，水因蒸发而造成损耗，蒸发又使循环的冷却水含盐度增加，为了稳定水质，必须排放掉一部分含盐度较高的水，补充一定的新水，因此湿式冷却塔要有补给水源。1482.结构冷水塔一般包括如下几个部分：1）淋水装置淋水装置又称填料，其作用在于将进塔的热水尽可能的形成细小的水滴或水膜。在选用型式时，要求它能提供较大的接触面积并具有良好的亲水性，制造简单又经久耐用。根据水在其中所呈现的形式可分类：a）点滴式：主要靠下落的水滴和飞溅的水滴散热风速：机械通风冷却塔1.3~2m/s，自然通风0.5~1.5m/s风速大，水滴降落速度慢，停留时间长，传热效果好；风速太大，使水滴带出，水量损耗，电耗增加b）薄膜式：主要利用波纹或平膜板形成的水膜散热c）点滴薄膜式：水滴和模板共同的作用2）配水系统：将热水均匀的分配到整个淋水盘上。常用的配水系统分为槽式、管式、池式（盘式）3）通风筒（塔）：气流的通道，创造良好的空气动力条件。150水和空气温度不等引起的传热t水表面的温度θ气体温度当水温大于气温，Qα>0水温下降当水温等于气温，Qα=0水温下降当水温小于气温，Qα<0当，水温仍要下降当，水温不再下降，这时水温为水的冷却极限，即湿球温度注意：平衡态是动态平衡，仍然伴随着蒸发和冷凝蒸发冷却过程中伴随着物质交换，水可以被冷却到比冷却它的空气还要低的温度。以含湿差代替分压差，以含湿差表示的传质系数βx代替βp，引入淋水材料的体积V，以及和体积相应的传质系数βxv和换热系数αv总的传热量1514.冷却塔的热力计算冷却塔的热力计算要求确定水气直接接触过程中的热量、质量、动量输送等。目前在这方面，迈克尔理论被广泛地运用。1）迈克尔焓差方程2）水气热平衡方程在没有热损失的情况下，水放出的热量等于空气增加的热量在微段dZ内水放出的热量为在该段的空气吸热量等于因此第一项为水温降低dt所放出的热量，第二项为蒸发了dL的水量后带走的热量，数值比第一项较小，在