傳熱中逆流並流溫度差的計算方法

① 寫出逆流型間壁式換熱器對數平均溫差的計算式，並說明其在溫差分析中

1、在相同傳熱面條件下，逆流操作時加熱劑(冷卻劑)用量較並流小；2、在加熱劑(冷卻劑)用量相同條件下，逆流的換熱器傳熱面積較並流的小；3、順流時,熱流體的出口溫度總是低於冷流體的出口溫度,因此在逆流時,冷熱兩種流體的溫差值較大並且均勻,；4、逆流操作費用較順流少。

② 逆流換熱，減小對數傳熱溫差的方法

有效地增加傳熱系數有這幾個方法： 1.提高對數平均溫差 板式換熱器流型有逆流、順流和混合流型(既有逆流又有順流)。在相同工況下，逆流時對數平均溫差最大，順流時最小，混合流型介於二者之問。提高換熱器對數平均溫差的方法為盡可能採用逆流或接近逆流的混合流型，盡可能提高熱側流體的溫度，降低冷側流體的溫度。 2.進出口管位置的確定 對於單流程布置的板式換熱器，為檢修方便，流體進出口管應盡可能布置在換熱器固定端板一側。介質的溫差越大，流體的自然對流越強，形成的滯留帶的影響越明顯，因此介質進出口位置應按熱流體上進下出，冷流體下進上出布置，以減小滯留帶的影響，提高傳熱效率。 3.提高傳熱效率 板式換熱器是間壁傳熱式換熱器，冷熱流體通過換熱器板片傳熱，流體與板片直接接觸，傳熱方式為熱傳導和對流傳熱。提高板式換熱器傳熱效率的關鍵是提高傳熱系數和對數平均溫差。 4.提高換熱器傳熱系數只有同時提高板片冷熱兩側的表面傳熱系數，減小污垢層熱阻，選用熱導率高的板片，減小板片的厚度，才能有效提高換熱器的傳熱系數。 傳熱系數以往稱總傳熱系數。國家現行標准規范統一定名為傳熱系數。傳熱系數K值，是指在穩定傳熱條件下，圍護結構兩側空氣溫差為1度，單位時間通過單位面積傳遞的熱量，反映了傳熱過程的強弱。

③ 板式換熱器兩側的溫差是如何確定的

在計算板式熱交換器的液體對流傳熱系數、凝結傳熱系數及涕騰傳熱系數時，為了確定液體的粘度或溫差，都必須知道板片表面溫度。

但是，由於板式熱交換器的結構關系，無法直接測定板片表面溫度，所以必須通過計算求得。而板式熱交換器壁溫的計算又總是與傳熱系數發生關系，故只能採用試算的辦法，具體步驟如下：

①假定一側壁溫，如Tw1

②由准則關系式求該側傳熱系數a1

③由下式計算該側單位面積上換熱量q1
q1=a1（T1-Tw1）

④根據壁的熱阻Rw用下式計算另一側壁溫Tw2
Tw2=Tw1-q1Rw

⑤由准則關聯式求得另一側傳熱系數a2

⑥計算另一側的單位面積換量q2
q2=a2(Tm2-T2)

如果假定的壁溫正確，則應有q1=q2因此，當q1≠q2時，則應重新假定壁溫再行計算，直至q1與q2基本相等為止。

在試算中，為了使試算過程明了簡捷，可一次假定幾個壁溫，使其中最低的一個明顯低於實際上的壁溫，而最高的一個明顯高於實際壁溫。將計算的各項數據列成表格，然後以q1、q2為縱座標，以Tw1或Tw2為橫座標作圖，即可得到兩條相交的曲線，其交點為所求的壁溫值。

如果板式熱交換器兩側的傳熱系數只有一側與壁溫有關，另一側與壁溫無關，則試算工作可從與壁溫無關。的這一側開始，即先算出這一側的傳熱系數，並假定該側壁溫，然後計算出另一側的q,並使兩側的q相等為止。

在試算中如考慮污垢熱阻，則壁溫乃指與流體接觸的垢層表面溫度而非板片表面溫度，在工程計算中一般可不慮垢阻對壁溫的影響。

(3)傳熱中逆流並流溫度差的計算方法擴展閱讀：

a.傳熱系數高；

由於不同的波紋板相互倒置，構成復雜的流道，使流體在波紋板間流道內呈旋轉三維流動，能在較低的雷諾數（一般Re=50~200）下產生紊流，所以傳熱系數高，一般認為是管殼式的3~5倍。

b.對數平均溫差大，末端溫差小。

在管殼式換熱器中，兩種流體分別在管程和殼程內流動，總體上是錯流流動，對數平均溫差修正系數小。

而板式換熱器多是並流或逆流流動方式，其修正系數也通常在0.95左右，此外，冷、熱流體在板式換熱器內的流動平行於換熱面、無旁流，因此使得板式換熱器的末端溫差小，對水換熱可低於1℃，而管殼式換熱器一般為5℃ff。

④ 化工原理：並流與逆流傳熱各有什麼特點

並流與逆流傳熱各有什麼特點
兩流體均為便問傳熱是，且兩流體進、出口溫度各自相同的情況下，逆流傳熱的平均溫度差最大，並流傳熱的平均溫度差最小，其他流動方向的平均溫度差介於逆流與並流兩者之間，就傳熱推動力而言，逆流優於並流和其他流動方式。

⑤ 兩種流體熱容之比和效能應該怎麼算

其他復雜布置時換熱器平均溫差的計算 式中 是給定的冷、熱流體的進、出口溫度布置成逆流時的對數平均溫差，?是小於1的修正系數。圖9-15 ~ 9-18分別給出了管殼式換熱器和交叉流式換熱器的 ? 。 套管式換熱器及螺旋式換熱器的平均溫差可以方便地按逆流或順流布置的公式計算，以下著重討論殼管式換熱器及交叉流換熱器的平均溫差的計算方法。對各種布置的殼管式交叉流換熱器，其平均溫差都可以採用以下公式來計算： 關於?的注意事項 （1）? 值取決於無量綱參數 P和 R 式中：下標1、2分別表示兩種流體，上角標 ` 表示進口，`` 表示出口，圖表中均以P為橫坐標，R為參量。 （3）R的物理意義：兩種流體的熱容量之比 （2）P的物理意義：流體2的實際溫升與理論上所能達到 的最大溫升之比，所以只能小於1 （4） 對於管殼式換熱器，查圖時需要注意流動的「程」數 4 各種流動形式的比較 順流和逆流是兩種極端情況，在相同的進出口溫度下，逆流的 最大，順流則最小； 順流時 ，而逆流時， 則可能大於 ，可見，逆流布置時的換熱最強。 In Out In Out 那麼是不是所有的換熱器都設計成逆流形式的就最好呢？不是，因為一台換熱器的設計要考慮很多因素，而不僅僅是換熱的強弱。比如，逆流時冷熱流體的最高溫度均出現在換熱器的同一側，使得該處的壁溫特別高，可能對換熱器產生破壞，因此，對於高溫換熱器，又是需要故意設計成順流 (2) 對於有相變的換熱器，如蒸發器和冷凝器，發生相變的流體溫度不變，所以不存在順流還是逆流的問題。 x T In Out x T In Out 冷凝 蒸發 （3）工程中對流經蛇行管束的傳熱，只要管束的曲折次數超過四次，就可作為純順流和純逆流處理（見圖9－21）。 （4）其它流動形式都可以看作介於順流、逆流之間的情況。 值總是小於1的。 值實際上表示特定流動形式在給定工況下接近逆流的程度。在設計中（除非出於必須降低壁溫的目的），否則總是要求 >0.9，至於不小於0.8。如果達不到要求，則應改為其它的流動形式。 § 10-4 換熱器的熱計算 換熱器熱計算分兩種情況：設計計算和校核計算 (1)設計計算：設計一個新的換熱器，以確定所需的換熱面積 校核計算：對已有或已選定了換熱面積的換熱器，在非設 計工況條件下，核算他能否勝任規定的新任務。 換熱器熱計算的基本方程式是傳熱方程式及熱平衡式 式中， 不是獨立變數，因為它取決於 以及換熱器的布置。另外，根據公式(9-15)可是，一旦 和 以及 中的三個已知的話，我 們就可以計算出另外一個溫度。因此，上面的兩個方程 中共有8個未知數，即 需要給定其中的5個變數，才可以計算另外三個變數。 對於設計計算而言，給定的是 ，以及進出口 溫度中的三個，最終求 對於校核計算而言，給定的一般是 ， 以及2個進口溫度，待求的是 換熱器的熱計算有兩種方法：平均溫差法 效能-傳熱單元數(?-NTU)法 平均溫差法：就是直接應用傳熱方程和熱平衡方程進行熱 計算，其具體步驟如下： 對於設計計算（已知 ，及進出口溫度中的三個，求 ） 初步布置換熱面，並計算出相應的總傳熱系數k 根據給定條件，由熱平衡式求出進、出口溫度中的那個待定的溫度 由冷熱流體的4個進出口溫度確定平均溫差 計算時要保持修正系數具有合適的數值。 由傳熱方程式計算所需的換熱面積A，並核算換熱面兩側流體的流動阻力 如果流動阻力過大，則需要改變方案重新設計。 對於校核計算（已知 ，及兩個進口溫度，求 ） 先假設一個流體的出口溫度，按熱平衡式計算另一個出口溫度 根據4個進出口溫度求得平均溫差 根據換熱器的結構，算出相應工作條件下的總傳熱系數k 已知kA和 ，按傳熱方程式計算在假設出口溫度下的 根據4個進出口溫度，用熱平衡式計算另一個 ，這個值和上面的 ，都是在假設出口溫度下得到的，因此，都不是真實的換熱量 比較兩個 ? 值，滿足精度要求，則結束，否則，重新假定出口溫度，重復(1)~(6)，直至滿足精度要求。 2 效能-傳熱單元數法 (1) 換熱器的效能和傳熱單元數 換熱其效能的定義是基於如下思想：當換熱器無限長，對於一個逆流換熱器來講，則會發生如下情況 a 當 時， ，則 b 當 時， ，則 於是，我們可以得到 然而，實際情況的傳熱量q總是小於可能的最大傳熱量qmax，我們將q/qmax定義為換熱器的效能，並用 ? 表示，即 對於一個已存在的換熱器，如果已知了效能 ? 和冷熱流體的進口溫差，則實際傳熱量可很方便地求出 那麼在未知傳熱量，之前， ? 又如何計算？和那些因素有關？ 以順流換熱器為例，並假設 ，則有 根據熱平衡式得： 於是 式①， ②相加： 熱容比 ① ② 式①代入下式得： + + 當 時，同樣的推導過程可得： 上面的推導過程得到如下結果，對於順流： 當 時

⑥ 化工高手請進：傳熱並流和逆流問題

解：
並流時：已知T1=90℃，T2=50℃，t1=20℃，t2=40℃
所以Δt1=90-20=70℃，Δt2=50-40=10攝氏度
ΔTm=Δt2-Δt1/lnΔt2/Δt1=30.8℃
又Q=KAΔTm=Knπdl
所以l=Q/ΔTmKnπd=50.5m
逆流時：同理可求l=39.6m。

⑦ 傳熱系數的計算公式是什麼

傳熱系數是一個過程量，其大小取決於壁面兩側流體的物性、流速，固體表面的形狀、材料的導熱 系數等因素。在建築物熱損失計算中，是表徵外圍護結構總傳熱性能的參數，其值取決於圍護結構所採用的材料、構造及其兩側的環境因素。

傳熱系數以往稱總傳熱系數。國家現行標准規范統一定名為傳熱系數。傳熱系數K值，是指在穩定傳熱條件下，圍護結構兩側空氣溫差為1度（K，℃），1小時內通過1平方米面積傳遞的熱量，單位是瓦/平方米·度（W/㎡·K，此處K可用℃代替）。

(7)傳熱中逆流並流溫度差的計算方法擴展閱讀

傳熱現象將傳導、對流和輻射3種基本方式一並考慮。傳熱系數其值是當兩邊流體間的溫度差為1℃時，在單位時間(1小時)內，每單位壁面(1m2)所通過的熱量(kJ)，單位為kJ／(m2．h·K)。

傳熱系數愈大，傳熱效率愈高。導熱系數：在穩態條件下，1m厚的物體，兩側表面溫差為1℃，1h內通過1m2面積傳遞的熱量；

傳熱系數：在穩態條件下，圍護結構兩側空氣溫差為1℃（1K），1h內通過1m2面積傳遞的熱量；K值只有經試驗確定，試驗方法上有計算公式熱流系數應該就是兩側溫差為1K單位時間內通過的熱量。

⑧ 冷庫熱負荷如何計算

板式換熱器的計算是一個比較復雜的過程，目前比較流行的方法是對數平均溫差法和NTU法。在計算機沒有普及的時候，各個廠家大多採用計算參數近似估算和流速-總傳熱系數曲線估算方法。目前，越來越多的廠家採用計算機計算，這樣，板式換熱器的工藝計算變得快捷、方便、准確。以下簡要說明無相變時板式換熱器的一般計算方法，該方法是以傳熱和壓降准則關聯式為基礎的設計計算方法。以下五個參數在板式換熱器的選型計算中是必須的：總傳熱量(單位:kW).
一次側、二次側的進出口溫度
一次側、二次側的允許壓力降
最高工作溫度
最大工作壓力 如果已知傳熱介質的流量，比熱容以及進出口的溫度差，總傳熱量即可計算得出。溫度T1 = 熱側進口溫度
T2 = 熱側出口溫度
t1 = 冷側進口溫度
t2= 冷側出口溫度
熱負荷熱流量衡算式反映兩流體在換熱過程中溫度變化的相互關系，在換熱器保溫良好，無熱損失的情況下，對於穩態傳熱過程，其熱流量衡算關系為：

（熱流體放出的熱流量）=（冷流體吸收的熱流量）

在進行熱衡算時，對有、無相變化的傳熱過程其表達式又有所區別。

（1） 無相變化傳熱過程式中
Q----冷流體吸收或熱流體放出的熱流量，W；
mh,mc-----熱、冷流體的質量流量，kg/s；
Cph,Cpc------熱、冷流體的比定壓熱容，kJ/(kg·K)；
T1,t1 ------熱、冷流體的進口溫度，K；
T2,t2------熱、冷流體的出口溫度，K。（2）有相變化傳熱過程

兩物流在換熱過程中，其中一側物流發生相變化，如蒸汽冷凝或液體沸騰，其熱流量衡算式為：

一側有相變化


兩側物流均發生相變化 ，如一側冷凝另一側沸騰的傳熱過程式中
r,r1,r2--------物流相變熱，J/kg；
D,D1,D2--------相變物流量，kg/s。

對於過冷或過熱物流發生相變時的熱流量衡算，則應按以上方法分段進行加和計算。對數平均溫差(LMTD)對數平均溫差是換熱器傳熱的動力，對數平均溫差的大小直接關繫到換熱器傳熱難易程度.在某些特殊情況下無法計算對數平均溫差,此時用算術平均溫差代替對數平均溫差，介質在逆流情況和在並流情況下的對數平均溫差的計算方式是不同的。在一些特殊情況下，用算術平均溫差代替對數平均溫差。逆流時：
並流時：
熱長(F)熱長和一側的溫度差和對數平均溫差相關聯。 F = dt/LMTD以下四個介質的物理性質影響的傳熱 密度、粘度、比熱容、導熱系數總傳熱系數總傳熱系數是用來衡量換熱器傳熱阻力的一個參數。傳熱阻力主要是由傳熱板片材料和厚度、污垢和流體本身等因素構成。單位：W/m2 ℃ or kcal/h,m2 ℃.壓力降壓力降直接影響到板式換熱器的大小，如果有較大的允許壓力降，則可能減少換熱器的成本，但會損失泵的功率，增加運行費用。一般情況下，在水水換熱情況下，允許壓力降一般在20-100KPa是可以解接受的。污垢系數和管殼式換熱器相比，板式換熱器中水的流動是處於高湍流狀態，同一種介質的相對於板式換熱器的污垢系數要小的多。在無法確定水的污垢系數的情況下，在計算時可以保留10%的富裕量。計算方法熱負荷可以用下式表示：Q = m · cp · dtQ = k · A · LMTDQ = 熱負荷 (kW)
m = 質量流速 (kg/s)
cp = 比熱 (kJ/kg ℃)
dt = 介質的進出口溫度差 (℃)
k = 總傳熱系數 (W/m2 ℃)
A = 傳熱面積 (m2)
LMTD = 對數平均溫差
總的傳熱系數用下式計算：

其中：
k=總傳熱系數(W/m2 ℃)
α1 = 一次測的換熱系數(W/m2 ℃)
α2 = 一次測的換熱系數(W/m2 ℃)
δ=傳熱板片的厚度(m)
λ=板片的導熱系數 (W/m ℃)
R1、R2分別是兩側的污垢系數 (m2 ℃/W)α1、α2可以用努賽爾准則式求得。 冷庫熱負荷的計算：基本情況 外型尺寸 冷庫長 3.3 m 環境溫度T1 30 ℃
冷庫寬 3.3 m 庫內溫度T2 -18 ℃
冷庫高 2.5 m 溫度差 △T 48 ℃
冷庫容積 23 m3 庫內照明 240 W
外表面積 18.2 m2 庫內電機 210 W
隔熱材料 種類 聚苯板 作業人數 2 人/日
厚度 0.15 m 作業時間 3 H
傳熱系數 0.025 Kcal/mh℃ (查表)
儲藏物品 貨物名稱 日入庫量 750 kg
凍結前比熱 0.77 C (查表) 入庫溫度 30 ℃
潛熱 10 C (查表) 降溫時間 8 h
凍結後比熱 10 C (查表) 要求溫度 -18 ℃

侵入熱(側板) 隔熱材料厚度 導熱系數 溫度差 △T 外表面積A Qa=λ/L×△T×A
Qa 150 mm 0.166666667 48 33 264 Kcal/h
侵入熱(底板) 隔熱材料厚度 導熱系數 溫度差 △T 外表面積A Qb=λ/L×△T×A
Qb 150 mm 0.166666667 33 10.89 60 Kcal/h
侵入熱(天棚) 隔熱材料厚度 導熱系數 溫度差 △T 外表面積A Qc=λ/L×△T×A
Qc 150 mm 0.166666667 53 10.89 96 Kcal/h
Q1計算 Q1=Qa+Qb+Qc 420 Kcal/h
貨物熱(凍前) 入庫量 比熱 溫度差 △T 降溫時間 Qd=W×C×△T×1/T
Qd 750 kg 0.77 48 8 3465 Kcal/h
貨物熱(潛熱) 入庫量 比熱 溫度差 △T 降溫時間 Qe=W×C×△T×1/T
Qe 750 kg 10 8 0 Kcal/h
貨物熱(凍後) 入庫量 比熱 溫度差 △T 降溫時間 Qf=W×C×△T×1/T
Qf 750 kg 10 8 0 Kcal/h
Q2計算 Q2=Qd+Qe+Qf 3465.00 Kcal/h
換氣熱 內容積 開門次數 換氣熱量 — Q3=V×n×E×1/24
Q3 23 16 24.6 — 382 Kcal/h
電燈熱 總功率 日照時間 — — Q4=W×0.86×H×1/24
Q4計算 240 3 — — 26 Kcal/h
電機熱 總功率 日運轉時間 — — Q5=W×0.86×H×1/24
Q5計算 210 24 — — 181 Kcal/h
操作熱 人數 工作時間 發熱量 — Q6=N×H×C×1/24
Q6計算 2 3 240 — 60 Kcal/h
除霜熱 總功率 除霜時間H 除霜次數 — Q4=W×0.86×H×n×1/24
Q7計算 3938 0.5 4 — 282 Kcal/h
全部熱負荷 安全率Sf 1.1 運轉率RT 0.8
QT QT=(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7)×Sf/RT 6622.17 Kcal/h

壓縮機型號為：8P

⑨ 熱傳遞的計算公式有哪些

熱傳遞的計算公式：

(9)傳熱中逆流並流溫度差的計算方法擴展閱讀

工業上有許多以熱傳導為主的傳熱過程，如橡膠製品的加熱硫化、鋼鍛件的熱處理等。在窯爐、傳熱設備和熱絕緣的設計計算及催化劑顆粒的溫度分布分析中，熱傳導規律都佔有重要地位。

在高溫高壓設備（如氨合成塔及大型乙烯裝置中的廢熱鍋爐等）的設計中，也需用熱傳導規律來計算設備各傳熱間壁內的溫度分布，以便進行熱應力分析。

靠氣體或液體的流動來傳熱的方式叫做熱對流。液體或氣體中較熱部分和較冷部分之間通過循環流動使溫度趨於均勻的過程。

對流是液體和氣體中熱傳遞的主要方式，氣體的對流現象比液體明顯。

對流可分自然對流和強迫對流兩種。自然對流往往自然發生，是由於溫度不均勻而引起的。強迫對流是由於外界的影響對流體攪拌而形成的。