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44 9-3 换热器的传热平均温差.ppt

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本课件说明温差沿壁面不是常数,必须采用整个面积上的平均温差;导出顺流与逆流下相同的对数平均温差公式并说明端差的取法,指出算术平均温差总是偏大、端差接近时偏差小于 4%;对多流程与交叉流等复杂布置,用小于 1 的修正系数 ψ 对纯逆流的对数平均温差加以修正。

传热平均温差引入页,说明温差沿壁面不是常数必须采用整个面积上的平均温差
对数平均温差页,给出顺流与逆流的对数平均温差公式并说明端差的取法
算术平均温差页,说明算术平均温差总是大于对数平均温差且端差比值接近1时偏差小于4%
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第1页:传热平均温差的提出

9-3 换热器的传热平均温差。传热方程式中下标 1 表示热流体、2 表示冷流体,上标 ’ 表示流体入口温度、″ 表示出口温度。

温差沿整个壁面不是常数,必须采用整个面积上的平均温差。

配图为换热器中流体温度沿程变化的示意图(顺流、逆流)。

第2页:对数平均温差

一、简单顺流及逆流换热器的对数平均温差:可以推导出顺流和逆流的平均温差公式,均为对数平均温差。

端差
△tmax、△tmin 均指同一端热流体与冷流体间的温差;△tmax 是其中大温差,△tmin 是其中小温差。

第3页:算术平均温差

平均温差的另一种更为简单的形式是算术平均温差,它相当于温度呈直线变化的情况,因此总是大于相同进出口温度下的对数平均温差。

当两端温差之比接近 1 时,算术平均温差与对数平均温差的偏差小于 4%。

配图为顺流时流体温度沿程变化示意。

第4页:平均温差计算例题

例题:已知热水进口温度 300 ℃、出口温度 210 ℃;冷水进口温度 100 ℃、出口温度 200 ℃,试计算顺流布置和逆流布置时换热器的对数平均温差。

顺流与逆流分别按各自的端差代入对数平均温差公式计算。

第5页:复杂布置的温差修正

二、其他复杂布置时换热器平均温差的计算:工程实际中换热器的结构型式往往不是单纯顺流或逆流,通常都是多流程或交叉流布置的,平均温差的计算要复杂得多。

  • 逆流的平均温差最大,因此对纯逆流的对数平均温差进行修正以获得其他情况下的平均温差
  • (△tm)cf 是将给定的冷、热流体进出口温度布置成逆流时的对数平均温差
  • ψ 是小于 1 的修正系数,表示流动方式接近于逆流的程度

配图为壳侧 2 程、管侧 4、8、12、16…程时的 ψ 值线图。

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