（2）错流、折流传热的平均传热温差,先按逆流算，然后乘以校正系数,对稳定传热过程,式中 A1、A2、Am分别代表热流体侧传热面积、冷流体侧传热面积 和平均传热面积。 Tw、tw分别代表热流体侧和冷流体侧的壁温 h1、h2分别代表热流体侧和冷流体侧的对流传热系数,2 壁温的计算,若管壁很薄，Tw近似等于tw，A1A2，则,若h2 h1，则,T-Tw Tw-t,壁温接近于对流传热系数较大的一侧流体温度。,例 在一由252.5mm钢管构成的废热锅炉中，管内通入高温气体，进口500,出口400。管外为p=981kN/m2压力（绝压）的水沸腾。已知高温气体对流传热系数a1=250W/ m2，水沸腾的对流传热系数a2=10000 W/ m2。忽略管壁、污垢热阻。试求管内壁平均温度Tw及管外壁平均tw。,解：(a) 总传热系数 以管子内表面积S1为基准,(c)计算单位面积传热量,(d)管壁温度,Q/S1=K1tm =242271=65580W/ m2,T-热流体的平均温度，取进、出口温度的平均值 T=(500+400)/2=450 ,管内壁温度,(b) 平均温度差 在p=981 kN/m2，水的饱和温度为179,管外壁温度,由此题计算结果可知：由于水沸腾对流传热系数很大，热阻很小，则壁温接近于水的温度，即壁温总是接近对流传热系数较大一侧流体的温度。又因管壁热阻很小，所以管壁两的温度比较接近。,重油加热原油，单程套管，并流，初温分别为243和128，终温分别为167和157。 求：改为逆流后两流体的终温以及传热温差 （假设物性及总传热系数均不变，热损失可忽略）,例题,解：依题意，有：,代入已知数，得：,由和比定律，有,即： 与式（1）联解,（2）,（1）,三、 传热计算中的传热效率法,3.1 传热效率的定义,传热效率法又称传热单元法。,qmcp称为流体的热容量流量,3.2 传热单元数,对冷流体：,上式的积分式称为基于冷流体的传热单元数。,热量衡算和传热速率的微分式为,（传热单元数）,可得,3.3 传热效率与传热单元数的关系,可得,推出,由于：,由于,第六节 换热器,1 换热器的类型 2 列管式换热器的基本型式和设计计算 3 新型的换热器 4 各种间壁式换热器的比较和传热的强化途径,6.1 换热器的分类,按用途分：加热器、冷却器、蒸发器、再沸器、冷凝器等,按传热方式分：间壁式、混合式等,按照换热面的形式，间壁式换热器主要有管式、板式和翅片式3种类型。,6.2 间壁式换热器的类型及选用,结构特点：将金属管弯绕成各种与容器相适应的 形状，并沉浸在容器内的液体中。 优点：结构简单、价格低廉，能承受高压，可用 耐腐蚀材料制造。 缺点：容器内液体湍动程度低，使得管外对流传 热系数小。,沉浸式、喷淋式 、套管式 、列管式,6.2.1 管式换热器,沉浸式换热器,喷淋式换热器,喷淋式换热器也称为蛇管式换热器，多用作冷却器。,结构：将蛇管成行地固定在钢架上 流程：热流体在管内流动，自最下管进入，由最上管流出。冷水由最上面的淋水管流下，均匀地分布在蛇管上，并沿其两侧逐排流经下面的管子表面，最后流入水槽而排出。 特点：管外形成一层湍动程度较高的液膜，因而管外对流传热系数较大。,结构：两种直径不同的标准管组成同心套管，内管可用U形管连接，而外管之间也由管子连接。,套管式换热器,优点：换热器构造简单，能耐高压，传热面积可根据需要增减。较高的流速和严格的逆流利于传热。 缺点：易泄漏、单位管长的换热面积小。,套管式换热器,结构特点： 优点：单位体积所具有的传热面积大，结构紧溱、坚固，传热效果好。 缺点：当两流体温差较大，有可能产生热应力引起设备的变形、管子弯曲，甚至管破裂或从管板上松脱。 在高温、高压和大型装置中采用列管式换热器。当两流体的温差超过50时。就应采取热补偿的措施。,列管式,单程列管式换热器,单程列管式换热器,浮头式换热器,U型管式换热器,