.翅片管换热器的传热温差
上面讲到,既然冷热流体的逆流传热有这么多优点,那么,能否将逆流方式应用于翅片
管换热器上?很遗憾,对翅片管换热器很难做到纯粹的逆流,一般,翅片管换热器的流动方
式如下图所示。
如图所示这是一个典型的翅片管省煤器的流动方式,被加热的水从翅片管束的下部流向
上部,而热流体烟气从上部流向下部。从整体上看,冷热流体呈逆向流动。但从局部来看,
就任何一排翅片管而言,烟气与管内流体是交叉流动。对这种特殊的流动方式称之为“逆向
交叉流”。大多数翅片管换热器,都属于这种流动类型。
理论上可以证明,对于这种逆向交叉流的传热温差△t等于纯逆流情况的对数平均温差
乘上一个小于1的修正系数ψ
即△t交叉流=△t逆流×ψ
ψ是一个小于1但接近1的数值,可以由算式和相应图表确定。对于翅片管束的大多数
换热情况,ψ ≈ 0.98。因为ψ的值非常接近于1,有时翅片管换热器的传热温差直接选用逆
流时的对数评价温差。0.98的修正值的影响待以后计算传热面积时,选用较大的面积安全系
数就统一加以考虑了。
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3.计算举例
【例1】:见第六讲中的例1,翅片管厂生产的
某型翅片管式锅炉省煤器,烟气入口温度
t1` =220℃,出口温度t1 ``=120℃,冷流体水的入口温度t2 `=48℃,出口温度t2``=
56℃。流动方式属逆向交叉流,试计算其传热温差计算:首先列出下式,按逆流计算
热流体:220℃120℃
冷流体:—56℃48℃
—————————————
164℃72℃
164?72
℃
?t?
?111.8
164
ln
72
【例2】:见第六讲中的例3.是翅片管厂生产的
一台蒸汽加热空气的设备,饱和蒸汽的入口温度是150℃,凝结后,排出的冷凝水的温度是
120℃;管外冷流体是空气,从0℃被加热到100℃,求其传热温差。
计算:这一例子比较特殊:管内的热流体既有相变(从150℃的蒸汽变为150℃的水),
也有单相流体的冷却(从150℃的水冷却至120℃的水),冷热流体的温度变化曲线如下图
所示