訊 在冷庫製冷系統中蒸發器、冷庫冷凝器、油冷卻器和過冷器等都屬於換熱器。現在在機組系統中所使用的換熱器都屬於間壁式換熱器。這種換熱器是用金屬壁將進行傳熱的冷、熱兩種流體分開,通過金屬壁與流體之間的對流換熱及壁的冷庫的。換熱器計算主要是根據傳熱量Q的要求和給定冷熱流體流量及進出口溫度來確定需要的傳熱面積A。所使用的計算公式主要是傳熱方程式,即
Q=KA*m(2-4)
式中Q———傳熱量(W);
K———傳熱係數[W/(m2·K)];
A———傳熱面積(m2);
*m———冷熱流體間的平均傳熱溫差(℃)。
式(2-4)中,只要確定出該換熱器的傳熱係數K和平均傳熱溫差*m,便可求得傳熱面積A。
1.平均傳熱溫差*m的計算
換熱器的平均溫差*m與換熱器中冷熱流體的相對流動方向有關。在換熱器中兩流體平行同向流動的稱為「順流」;平行反向流動的稱為「逆流」;相互垂直交叉流動的稱為「叉流」。在圖2-19中示出順流、逆流和叉流的情況,同時還表示出順流和逆流時,冷熱流體沿換熱器長度方向的溫度變化情況。
從圖上可以看出,順流時,冷流體的出口溫度總是低於熱流體的出口溫度,而在逆流時,冷流體的出口溫度可以高於熱流體的出口溫度。在冷熱流體的性質、流量、進口溫度和傳熱面積都相同的條件下,在逆流換熱器中,冷熱流體間的平均傳熱溫差最大,叉流換熱器次之,順流換熱器中最小。故在一般情況下,均採用逆流換熱器。通過理論推導,當冷熱流體的比定壓熱容、傳熱係數K沿換熱器長度上變化不大,可視為常數時,對於順流換熱器的平均溫差。