文档介绍：第三章传热
本讲稿第一页，共四十五页
一．传热在化工生产中的应用
三．传热基本方式及设备
表3-1
（1）加热或冷却，使物料达到指定的温度；
（2）换热，回收热能；
（3）保温或隔热。
二．工业中常用的加热剂和冷却剂
例：3-4
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3. α值的大致范围
2. 流体在列管换热器壳程中流动
（有折流挡板 ）
管子正方形排列时：
管子正三角形排列时：
表3-6
适用范围：Re=2×103～1×106
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§4 传热过程计算
一、热量衡算
列管式换热器 冷、热两流体
Q：热负荷，W
——质量流量，kg/s
有相变时
无相变时
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二、总传热系数
热流体║冷流体
间壁
1．平壁传热
热流体 → 壁面外侧 对流传热 热阻R1
壁面外侧 → 壁面内侧 热传导 热阻R2
壁面内侧 → 冷流体 对流传热 热阻R3
或
总传热系数
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2．圆筒壁传热
圆管内径di、外径do
内表面积Ai、外表面积Ao
以外表面积Ao 为基准的
总传热系数
以平均传热面积Ao 为基准的
总传热系数
以内表面积Ai 的
总传热系数
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若考虑污垢热阻
式中：
为外侧、内侧污垢的热阻
与前述热阻不同量纲
（热阻的单位是K/W, Rd的单位为m2K/W）
为污垢系数
不特别说明时，一般指Ko
3．换热器中总传热系数经验值
常依赖经验值 p165
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三、传热平均温度差
恒温传热与变温传热
？
一侧为饱和蒸汽冷凝，另一侧为液体沸腾
分多种情况
逆流
并流
错流——垂直交叉
折流——时而逆流，时而并流
热热器中传热温度差
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假设：①热、冷流体的质量流量G1与G2均为常数
1. 逆流和并流时的平均温度差
②冷热流体的比热容cp1和cp2及总传热系数K均不变
③忽略换热器的热损失
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对数平均温度差
注意：
是指同一物理位置冷热流体得温度差
例：列管式换热器 热流体 98oC → 75 oC
冷流体 5 oC → 65 oC
求并流、逆流时的
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逆流
并流：
2. 折流和错流的平均温度差
查图P139
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3．关于平均温度差的讨论
逆流时平均温度差最大，并流时最小。
若有一流体温度不变，则与流向无关。
错流、折流可满足某些换热器结构要求。
并流适用于控制温度：冷流体被加热时不得超过某一温度
热流体冷却时不得低于某一温度。
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四、传热计算
1．传热过程的设计计算
求完成换热任务所需的传热面积
已知: Q；选择适当操作条件，得平均温度差和K；
计算传热面积。
设备参数已知，预测操作结果。
2．传热过程的操作型计算
已知: A；根据传热要求得Q，选择适当操作条件求K；
计算操作的结果（如出口温度）。
例3-11
例3-13
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3．壁温计算
4．总传热速率方程与热量平衡方程的联用
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§5 辐射传热
热辐射：物体由“热”引起的电磁波辐射
0 K以上的物体都能发射辐射能
～100μm（可见红外区）
吸收 反射 透过
吸收率, 反射率, 透过率
绝对黑体, 白体, 透热体
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二．物体的辐射能力
辐射能力：单位表面积，单位时间内发射的能量
W/m2（与热通量同）
1．黑体辐射能力
Stefan-Boltzmann定律
σ：黑体辐射常数，
C0：黑体辐射系数，
E0：黑体辐射能力，W/m2
×10-8W/(m2﹒K4)
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2．实际物体的辐射能力
黑度
灰体：黑度不随波长而变化
大多工程上的物体可近似看作灰体
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克希霍夫定律：任何灰体的辐射能力与其吸收率的比值
等于同温度下绝对黑体的辐射能力
在同一温