第三章 体原料及半成品的热交换设备 第一节传热的基本公式 Q=KF△tm Q=单位时间的传热量(KJH) W Kcal K=传热系数ijmP2H℃)(W/m2℃) F传热面积(m2) △tm=载热体和吸热体的平均温差(℃)
第三章 液体原料及半成品的热交换设备 第一节 传热的基本公式 Q=KF△tm Q=单位时间的传热量(KJ/H) W Kcal K=传热系数(kj/m 2 H ℃) (W/ m2℃) F=传热面积(m 2 ) △tm=载热体和吸热体的平均温差(℃)
平均温差-△tm 1、恒温传热 △tm=Tt 2、变温传热 稳定变温传热 不稳定变温传热
平均温差----△tm • 1、恒温传热 • △tm =T-t • 2、变温传热 • 稳定变温传热 • 不稳定变温传热
(2)变温下传热 ·存在较普遍 有两种型式: ·1、稳定变温传热 ·2、不稳定变温传热
（2）变温下传热 • 存在较普遍 有两种型式： • 1、稳定变温传热 • 2、不稳定变温传热
它是一边或两边流体的温度,只是沿传 热面随流动的距离而变化,不随时间而 变化,称稳定的变温传热。如乳品厂中 牛奶的冷却与予热
• 它是一边或两边流体的温度，只是沿传 热面随流动的距离而变化，不随时间而 变化，称稳定的变温传热。如乳品厂中 牛奶的冷却与予热
·另一种是传热面一边或两边的流体,温度不仅 沿传热面随流动距离变化,也随时间而变化, 一此称不稳定变温传热 如牛奶浓缩时,由于浓度增髙,沸腾温度 一发生了变化,但温度相差不大,仍按恒温传热 来考虑
• 另一种是传热面一边或两边的流体，温度不仅 沿传热面随流动距离变化，也随时间而变化， 此称不稳定变温传热。 • 如牛奶浓缩时，由于浓度增高，沸腾温度 发生了变化，但温度相差不大，仍按恒温传热 来考虑
稳定变温传热中,温度差应取平均值来计算: 当传热壁一边发生温 一度变化(图31,图3时 T侧和汽冷凝温度) 2),即一种流体为 体位 恒温,一种流体为变 图3-2蒸汽予热牛奶温度变化图 温的传热时,压缩氨 汽化温度或饱和蒸汽 奶温度变化,即冷却℃P 冷凝温度均不变,牛 一或加热。 图3-1氨冷却牛奶温度变化图
稳定变温传热中，温度差应取平均值来计算： • 当传热壁一边发生温 度变化（图3-1，图3- 2），即一种流体为 恒温，一种流体为变 温的传热时，压缩氨 汽化温度或饱和蒸汽 冷凝温度均不变，牛 奶温度变化，即冷却 或加热
1.并流 ·传热壁两边流体以相同一 方向流动(图3-3) ·特点: ·1、两流体起始温差和终 点温差的差值大, 2、传热的平均温差△tn 流体位置 小,传热不充分, ·3、热交换强烈,易结垢 图3-3并流式热交换变化图
1．并流 • 传热壁两边流体以相同 方向流动（图3-3）。 • 特点: • 1、两流体起始温差和终 点温差的差值大， • 2、传热的平均温差△tm 小，传热不充分， • 3、热交换强烈，易结垢
·例:牛奶予热由5℃加热到80℃,加热介质为 95℃热水,出口温度为85时: 同一端最大温差△tT1t=95-5=90℃, ·同一端最小温差△t2=T2-t2=85-80=5℃。 △t1-△t,=90-5=85℃ 两流体的平均温差△tm=(△t1-△t2) /n△t1/△t2 ·∴△tm=(90-5)/n90/5=85/n18=294C
• 例：牛奶予热由5℃加热到80℃，加热介质为 95℃热水，出口温度为85时: • 同一端最大温差△t1=T1 -t1=95-5=90℃， • 同一端最小温差△t2 = T2 -t2=85-80=5℃。 • △ t1 -△t2 =90-5=85℃ • 两流体的平均温差△tm= （△t1 -△t2） /ln△t1 /△t2 • ∴△tm =（90-5）/ln90/5=85/ln18=29.4℃
2.逆流 两流体在传热壁两边,流动方向相反(图3-4)。 牛奶加热采用逆流为 一佳,1、两流体在同 端的较大温差和在 同一端的较小温差的廳 值小,可减少结垢; 体逆流 2、传热的平均温差 △tn大,比并流大 25%,传热效果好 热交换充分。 图34逆流时热交换变化图
2．逆流 两流体在传热壁两边，流动方向相反（图3-4）。 • 牛奶加热采用逆流为 佳，1、两流体在同 一端的较大温差和在 同一端的较小温差的 值小，可减少结垢； • 2、传热的平均温差 △ tm 大 ， 比 并 流 大 25%，传热效果好， 热交换充分
如上例为逆流 同一端最大温差△t1=T1-t2=85-5=80℃ 同一端最小温差△t2=T-t2=95-80=15℃ △t1△t2=80-15=65℃ △tm=(△t△t2)/n△t1/△t2 =(80-15)/n80/15 ·=389℃(〉294℃)
如上例为逆流 • 同一端最大温差△t1 =T1 -t2 =85-5=80℃， 同一端最小温差△t2 = T1 -t2 =95-80=15℃ • △t1 -△t2 =80-15=65℃ • △tm =（△t1 -△t2）/ln△t1 /△t2 • =（80-15）/ln80/15 • =38.9℃ （〉29.4℃）