各位朋友好，今天的文章重点在于热交换计算公式的讲解，同时也会对换热器三个计算公式进行补充说明，感谢您的关注，下面开始吧！

本文目录

1. 热交换公式是怎样的
2. 空气热交换的公式
3. 板式换热器换热面积计算公式

热交换，这个词对于从事能源、化工、制冷等行业的人来说，可谓是耳熟能详。而在这些领域，热交换计算公式更是我们不可或缺的“秘密武器”。今天，就让我们一起来揭开热交换计算公式的神秘面纱，探究其背后的科学原理。

热交换概述

我们先来了解一下什么是热交换。热交换是指热量在两种或两种以上物质之间的传递过程。在实际应用中，热交换器就是实现这一过程的关键设备。热交换器种类繁多，如板式换热器、壳管式换热器、螺旋板式换热器等。

热交换计算公式的重要性

在进行热交换器选型、设计、运行及维护过程中，热交换计算公式起着至关重要的作用。它可以帮助我们：

* 确定热交换器尺寸：根据工艺需求，计算出所需热交换器的面积、管程数、壳程数等参数。

* 评估热交换器性能：分析热交换器的传热效率、压降、泄漏量等性能指标。

* 优化热交换器设计：通过计算公式，对热交换器结构、材料、工艺等进行优化，提高其性能。

热交换计算公式详解

接下来，我们就来详细介绍一下热交换计算公式。

1. 传热系数（K）

传热系数是衡量热交换器传热能力的重要参数。其计算公式如下：

K = q / (ΔTm * A)

其中：

* K：传热系数（W/m2·K）

* q：传热量（W）

* ΔTm：对数平均温差（K）

* A：传热面积（m2）

2. 对数平均温差（ΔTm）

对数平均温差是指热交换器两侧流体温度差的平均值。其计算公式如下：

ΔTm = (ΔT1 + ΔT2) / 2 - (ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1 - ΔT2 / ΔT1 + ΔT2)

其中：

* ΔTm：对数平均温差（K）

* ΔT1：热交换器一侧流体温度（K）

* ΔT2：热交换器另一侧流体温度（K）

3. 传热面积（A）

传热面积是指热交换器中流体流动的面积。其计算公式如下：

A = (Q / K) / ΔTm

其中：

* A：传热面积（m2）

* Q：传热量（W）

* K：传热系数（W/m2·K）

* ΔTm：对数平均温差（K）

4. 流体流速（v）

流体流速是指流体在热交换器中流动的速度。其计算公式如下：

v = Q / (ρ * C * A)

其中：

* v：流体流速（m/s）

* Q：传热量（W）

* ρ：流体密度（kg/m3）

* C：流体比热容（J/kg·K）

* A：传热面积（m2）

5. 压降（ΔP）

压降是指流体在热交换器中流动时产生的压力损失。其计算公式如下：

ΔP = f * (L/D) * (v2/2g)

其中：

* ΔP：压降（Pa）

* f：摩擦系数

* L：管程长度（m）

* D：管径（m）

* v：流体流速（m/s）

* g：重力加速度（m/s2）

热交换计算公式应用实例

下面，我们通过一个实例来了解一下热交换计算公式的应用。

案例：某化工企业需要一台热交换器，用于将高温流体冷却至设定温度。已知高温流体温度为120℃，低温流体温度为30℃，传热量为1000kW，流体密度为800kg/m3，比热容为4.18kJ/kg·K。

计算步骤：

1. 计算对数平均温差：

ΔTm = (120 + 30) / 2 - (120 - 30) / ln(120 - 30 / 120 + 30) = 55.3K

2. 计算传热面积：

A = (1000 * 103) / (0.8 * 4.18 * 55.3) = 3.6m2

3. 计算流体流速：

v = (1000 * 103) / (0.8 * 4.18 * 3.6) = 4.6m/s

4. 计算压降：

ΔP = f * (L/D) * (v2/2g)

（此处需要根据实际情况确定摩擦系数f、管程长度L和管径D）

总结

热交换计算公式是热交换领域的重要工具，掌握这些公式，有助于我们更好地进行热交换器的设计、选型、运行及维护。在实际应用中，我们需要根据具体情况进行计算，以达到最佳的热交换效果。

请注意：本文所述计算公式仅供参考，实际应用中需根据具体情况进行调整。

热交换公式是怎样的

热交换公式是Q=mcΔT，其中Q表示传递的热量，m表示物体的质量，c表示物体的比热容，ΔT表示物体温度变化量。

这个公式用于描述在热交换过程中，物体吸收或放出热量的量与物体质量、比热容以及温度变化之间的关系。比热容是物质的一种特性，它表示单位质量的物质在温度变化1℃时所吸收或放出的热量。

举个例子来说明这个公式的应用。假设我们有一个质量为1千克的水，初始温度为20℃，我们需要将其加热到50℃。水的比热容为4.18焦耳/克°C。那么，我们可以使用热交换公式来计算需要传递给水的热量。ΔT=50-20=30℃，将m=1000克，c=4.18焦耳/克°C和ΔT=30℃代入公式Q=mcΔT中，得到Q=1000克×4.18焦耳/克°C×30℃=125400焦耳。因此，我们需要向水传递125400焦耳的热量才能将其加热到50℃。

热交换公式还可以用于计算其他情况下的热交换量，例如物体放出热量的情况。只需要将ΔT取为负数即可。此外，热交换公式还可以用于计算不同物质之间的热交换量，只需要将各自的比热容代入公式中进行计算即可。

总之，热交换公式是描述热交换过程中热量传递量的基本公式。它可以帮助我们计算物体吸收或放出热量的量，并帮助我们了解热量传递的规律。在日常生活和工业生产中，热交换是一个重要的物理过程，因此热交换公式的理解和应用也具有重要意义。

空气热交换的公式

那要看单位时间内产生的热量和风扇带动空气散发的热量大小关系

单位时间加热器产热Q1=1000J

单位时间散热Q2=W*C*(T2-T1)

W2为空气的质量流量kg/S

C为空气的等压比热容J/（kg℃）

T2-T1为温度差，单位℃

由于干空气在45℃比热为1010J/（kg℃），空气密度为1.11kg/m3

所以质量流量为qv*ρ=(200/3600)*1.11=0.062kg/s(注意应该都化为国际标准单位)

当Q1=Q2时，热恒定，即：1000=0.062*1010*（T2-T1）

温差T2-T1=15.9℃

即会超过45℃，一直升到60.9℃温度恒定不变

板式换热器换热面积计算公式

由公式Q=K•F•△tm得出，

F= Q/K．Δtm

Q——热流量（W）

△ tm——对数平均温差（℃）

F——传热面积（m*m）

板片型式或波纹式应根据换热场合的实际需要而定。对流量大允许压降小的情况，应选用阻力小的板型，反之选用阻力大的板型。

根据流体压力和温度的情况，确定选择可拆卸式，还是钎焊式。确定板型时不宜选择单板面积太小的板片，以免板片数量过多，板间流速偏小，传热系数过低，对较大的换热器更应注意这个问题。

计算方法及公式

(1)求热负荷Q

Q=G．ρ．CP．Δt

(2)求冷热流体进出口温度

t2=t1+ Q/G．ρ．CP

(3)冷热流体流量

G= Q/ρ．CP．(t2-t1）

(4)求平均温度差Δtm

Δtm=(T1-t2)-(T2-t1)/In(T1-t2)/(T2-t1)或Δtm=(T1-t2)+(T2-t1)/2

(5)选择板型

若所有的板型选择完，则进行结果分析。

(6)由K值范围，计算板片数范围Nmin，Nmax

Nmin= Q/ Kmax．Δtm．F P．β

Nmax= Q/ Kmin．Δtm．F P．β

关于传热系数和压降的计算，由各个厂家产品的性能曲线计算得到。性能曲线（准则关联式）一般来自于产品的性能测试。对于缺少性能测试的板型，也可通过参考尺寸法，根据板型的特性几何尺寸获得板型的准则关联式，国际上的一些通用软件均采用这种方法。

扩展资料：

原理：

可拆卸板式换热器是由许多冲压有波纹薄板按一定间隔，四周通过垫片密封，并用框架和压紧螺旋重叠压紧而成，板片和垫片的四个角孔形成了流体的分配管和汇集管，同时又合理地将冷热流体分开，使其分别在每块板片两侧的流道中流动，通过板片进行热交换。

板式换热器的优化设计计算，就是在已知温差比NTUE的条件下，合理地确定其型号、流程和传热面积，使NTUp等于NTUE。

板式换热器已广泛应用于冶金、矿山、石油、化工、电力、医药、食品、化纤、造纸、轻纺、船舶、供热等部门，可用于加热、冷却、蒸发、冷凝、杀菌消毒、余热回收等各种情况。

太阳能利用：参与太阳能集热板中传热介质乙二醇等防冻液热量交换过程，以达到利用太阳能目的。

化学工业：制造氧化钛、酒精发酵、合成氨、树脂合成、制造橡胶、冷却磷酸、冷却甲醛水、碱炭工业、电解制碱。

钢铁工业：冷却淬火油，冷却电镀用液、冷却减速器润滑油、冷却轧制机、拉丝机冷却液。

冶金行业：铝酸盐母液的加热和冷却，冷却铝酸钠，炼铝轧机润滑油冷却。

机械制造业：各种淬火液冷却，冷却压力机、工业母机润滑油，加热发动机用油。

参考资料：百度百科——板式换热器

感谢您的关注，热交换计算公式和换热器三个计算公式的相关内容就分享到这里了，期待下次再见！