福州大学化工原理电子教案传热 由上式可知,要求A,必须知道K,y;而K和y则是由传热面积A的大小和换热器结构决定的 因此,在冷、热流体的流量及进出口温度已知的条件下,选用或设计换热器必须通过试差计算。 ②初选换热器的尺寸规格 a、初步选定流体流动方式,由冷热流体的进出口温度计算温差修正系数ψ,应使ψ>0.8,否则应改 变流动方式,重新计算 b、依据经验估计总传热系数K估,估算传热面积A估 c、根据A估,根据系列标准选定换热管的直径、长度及排列:如果是选用,可根据A在系列标准中 选用适当的换热器型号; ③计算管程的压降和给热系数 a、根据经验选定流速,确定管程数目,并计算管程压降A,若A>4允’必须调整管程数目重新 计算 b、计算管内给热系数a2,若a2<K估’则应改变管程数重新计算:若改变管程数使Ap,>4允 应重新估计K估,另选一换热器型号进行试算 ④计算壳程压降和给热系数; a、根据流速范围确定挡板间距,并计算壳程压降A,若Ap,>4允,可增大挡板间距 计算壳程给热系数a1,若α1太小可减小挡板间距。 ⑤计算传热系数,校核传热面积 根据流体性质选择适当的垢层热阻R,由R、a1、a2计算K计,再由传热基本方程计算At。当At小 于初选换热器实际所具有的传热面积A,则计算可行。考虑到所用换热器计算式的准确度及其他未可预料 的因素,应使选用换热器面积有15%25%的裕度,即A/A=1.15-1.25,否则应重新估计一个K估,重复 以上计算 675传热过程的强化措施 由Q=KAΔMm,要增大热流量Q可通过提高K,增大A,增大Δ来达到。 (1)增大传热平均温度差△t ②提高加热剂T1的温度(如用蒸汽加热,可提高蒸汽的压力来达到提高其饱和温度的目的);降低冷 却剂1的温度 利用△n↑来强化传热是有限的 (2)增大总传热系数K b d K (+R31)++(+R ①尽可能利用有相变的热载体(α大); ②用λ大的热载体,如液体金属Na等 ③减小金属壁、污垢及两侧流体热阻中较大者的热阻 ④提高a较小一侧有效。 提高a的方法 无相变传热:1)增大流速:2)管内加扰流元件:3)改变传热面形状和增加粗糙度 (3)增大单位体积的传热面积A ①直接接触传热:可增大A和湍动程度,使g个 ②采用高效新型换热器。 在传统的间壁式换热器中,除夹套式外,其他都为管式换热器。管式的共同缺点是结构不紧凑,单位 换热面积所提供的传热面小,金属消耗量大。随工业的发展,陆续出现了不少的高效紧凑的换热器并逐渐 趋于完善。这些换热器基本可分为两类,一类是在管式换热器的基础上加以改进,另一类是采用各种板状 换热表面 如图所示几种强化传热管和板翅式换热器的翅片福州大学化工原理电子教案 传热 - 5 - 由上式可知，要求 A ，必须知道 K ， ；而 K 和  则是由传热面积 A 的大小和换热器结构决定的。 因此，在冷、热流体的流量及进出口温度已知的条件下，选用或设计换热器必须通过试差计算。 ② 初选换热器的尺寸规格 a、初步选定流体流动方式，由冷热流体的进出口温度计算温差修正系数  ，应使  >0.8，否则应改 变流动方式，重新计算； b、依据经验估计总传热系数 K估 ，估算传热面积 A估 ； c、根据 A估 ，根据系列标准选定换热管的直径、长度及排列；如果是选用，可根据 A估 在系列标准中 选用适当的换热器型号； ③ 计算管程的压降和给热系数； a、根据经验选定流速，确定管程数目，并计算管程压降 pt ，若 pt > pt允 ，必须调整管程数目重新 计算。 b、计算管内给热系数  2 ，若  2 < K估 ，则应改变管程数重新计算；若改变管程数使 pt > pt允 ，则 应重新估计 K估 ，另选一换热器型号进行试算。 ④ 计算壳程压降和给热系数； a、根据流速范围确定挡板间距，并计算壳程压降 ps ，若 ps > ps允 ，可增大挡板间距。 b、计算壳程给热系数 1 ，若 1 太小可减小挡板间距。 ⑤ 计算传热系数，校核传热面积。 根据流体性质选择适当的垢层热阻 R，由 R、1、 2 计算 K计 ，再由传热基本方程计算 A计 。当 A计 小 于初选换热器实际所具有的传热面积 A ，则计算可行。考虑到所用换热器计算式的准确度及其他未可预料 的因素，应使选用换热器面积有 15%~25%的裕度，即 A / A计 =1.15~1.25，否则应重新估计一个 K估 ，重复 以上计算。 6.7.5 传热过程的强化措施 由 Q = KAtm ，要增大热流量 Q 可通过提高 K ，增大 A ，增大 m t 来达到。 （1）增大传热平均温度差 m t ① 两侧变温情况下，尽量采用逆流流动； ② 提高加热剂 T1 的温度（如用蒸汽加热，可提高蒸汽的压力来达到提高其饱和温度的目的）；降低冷 却剂 t 1 的温度。 利用 m t 来强化传热是有限的。 （2）增大总传热系数 K 2 1 2 m 2 1 1 1 ) 1 ) ( 1 ( 1 d d R d b d R K = + s + + + s    ① 尽可能利用有相变的热载体（  大）； ② 用大的热载体，如液体金属 Na 等； ③ 减小金属壁、污垢及两侧流体热阻中较大者的热阻； ④ 提高  较小一侧有效。 提高  的方法 无相变传热：1）增大流速；2）管内加扰流元件；3）改变传热面形状和增加粗糙度。 （3）增大单位体积的传热面积 A/V ① 直接接触传热：可增大 A 和湍动程度，使 Q； ② 采用高效新型换热器。 在传统的间壁式换热器中，除夹套式外，其他都为管式换热器。管式的共同缺点是结构不紧凑，单位 换热面积所提供的传热面小，金属消耗量大。随工业的发展，陆续出现了不少的高效紧凑的换热器并逐渐 趋于完善。这些换热器基本可分为两类，一类是在管式换热器的基础上加以改进，另一类是采用各种板状 换热表面。 如图所示几种强化传热管和板翅式换热器的翅片