热力计算
热力计算的目的在于使所设计的换热器在服从传热方程式的基础撤谎能够 满足热负荷所应其冇的换热而积、传热系数、总传热系数、平均温差等综合方面 的计尊。
2.2.1确定总传热系数的途径
在设计计算板式换热器时,总传热系数的确定可通过两条途径:
(一)选用经验公式
有设计者根据经验或从有关参考书籍、有关性能测定的实验报告中,选用与 工艺条件相仿、设备类型类似的换热器的总传热系数值作为设计依据。
表2・1列出了一般情况下板式换热器的总传热系数值。
二)计算确定
在设计计算中,常常需要知道比较准确的总传热系数值,这可以通过总传热 系数的计算确定。但由于计算传热系数的公式有一定误差及污垢热阻也不容易准 确估计等原因,计算得到的总传热系数值与实际情况也会有出入。
2.2.2总传热系数的计算
(一)由热阻关系求解
在板式换热器中,热届从高温物体传向低温物体的过程中,通常存在着五项 热阻:板片热侧流体传热热阻1/w,污垢层热阻Rm,板片热阻砾,板片冷侧流 体传热热阻1/皿,污垢层热阻Ro它们之和即为总热阻,总热阻的倒数也就是 总传热系数,故其计算式为:
K=(& + R"+?+Rs2+$)
为了解决腐蚀问题,有的换热器的板片表层涂有防腐蚀涂层,因而存在涂层 热阻Rg、总传热系数的计算式则为:
K = (― + Rsl + 1 + 元 + Rs2 + Rco 2 +
涂层的归度虽然一般仅为儿十微米,但涂层的导热系数很小,一般为 0.3T).6W/(m.C),所以涂层热阻相当大,绝对不能忽略。
(二)由传热方程求解
传热的基本方程式为
Q=KAAtra
由此可求得总传热系数K=Q/(AAtm).
1:换热量Q的计算
换热最Q的计算可根据具体情况,分别在下列各式中选用:
(1>单相流体的吸、放热
Q=%Cp(t ・t)
或 Q=<k(i ・i )
(2)流体的沸腾吸热或凝结放热
Q=%xr
Q=<kx(i-i)
以上式子表示产生gx公斤的蒸汽所需要的沸腾吸热最或c^x公斤蒸汽凝结 所放出的热量。
如果在板式冷凝器中产生过冷或板式蒸发器中发生过热,则总热量:为概结段 放热鼐与过冷段放热房之和,或为蒸发段吸热最与过热段吸热鼐之和。过冷段的 热暈可用