換熱器的優化選型 外文翻譯振民
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- 從公式 Q＝K△tmA，△tm＝ 1／A∫A（t1－t2）dA 中可知，平均溫差△tm 是傳熱的驅動力，對于各種流動形式，如能求出平均溫差，即板面兩側流體間溫差對面積的平均值，就能出換熱器的傳熱量。平均溫差是一個較為直觀的概念，也是評價板式換熱器性能的一項重要指標。
1.1 對數平均溫差的計算
當換熱器傳熱量為 dQ，溫度上升為 dt 時，則 C＝dQ／dt，將 C 定義為熱容量，它表示單位時間通過單位面積交換的熱量，即 dQ＝K（th－tc）dA＝K△tdA，兩種流體產生的溫度變化分別為 dth＝－dQ／Ch，dtc＝－dQ／Cc，d△t＝d（th－tc）＝dQ（1／Cc－1／Ch）則 dA＝1／k（1／Cc－1／Ch）（d△t／△t），當從 A＝0 積分至 A＝A0 時，A0＝1／k（1／Cc－1／Ch）㏑（tho－tci）／（thi－tco），由于兩種流體間交換的熱量相等，即 Q＝Ch（thi－tho）＝Cc（tco－tci），經簡化后可知，Q＝KA0｛（tho－tci）－（thi－tco）／㏑（tho－tci）／（thi－tco）｝，若△t1＝thi－tco，△t2＝tho－tci，則 Q＝KA0（△t1－△t2）／㏑（△t1／△t2）＝KA0△tm，式中的△tm＝（△t1－△t2）／㏑（△t1／△t2）。
順流 △tm＝（thi－tci）－（tho－tco） ／㏑（thi－tci）／（tho－tci）
逆流 △tm＝（thi－tco）－（tho－tci） ／㏑（thi－tco）／（tho－tci）
對于各種流動型式，在相同的進口、出口溫度條件下，逆流的平均溫差最大。
當板式換熱器入口和出口兩流體的溫差△t1 和△t2 之間的差不大時，可采用算術平均溫差（△t1＋△t2）／2，一般△t1／△t2 小于 1.5 時，可采用，若△t／△t2 為 3 時，則誤差約為10%。
1.2 傳熱單元數法
在傳熱單元數法中引入一個無量綱參數 NTU，稱為傳熱單元數，它表示板式換熱器的總熱導（即換熱器傳熱熱阻的倒數）與流體熱容量的比值 NTU＝KA／MC，它表示相對于流體熱容流量，該換熱器傳熱能力的大小，即換熱器的無量綱“傳熱能力”。對于板式換熱器來說，KA／MC＝△t／△tm，式中△t／△tm 稱為溫差比，上式中的右邊的工藝過程用 NTUp 表示，左邊的換熱設備的條件用 NTUE 表示。NTUp 是流體溫度的變化與平均溫差的比值，表示的是用 1℃△tm 的變化引起幾度流體溫度變化的值，當△tm 大時，NTUp 則小；當△tm 小時，它有變大的傾向。相反，在 NTUp變大的過程中，△tm 的溫度變化較大，NTUp 較小時，其△tm 的溫度變化較小（見表 1）。
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