化工單元操作技術CHEMICALUNITOPERATIONTECHNOLOGY主講教師：張曉磊一、傳熱系數的含義任務一

傳熱認知三、傳熱系數的影響因素換熱器總傳熱系數二、傳熱系數的獲取方法一、傳熱系數的含義W·m-2·℃-1物理意義：單位傳熱面積、單位溫度差下的傳熱速率。K值的大小主要取決于流體的物性、傳熱過程的操作條件及換熱器的類型，因此K值的變動范圍很大。單位：換熱器傳熱系數是表示間壁兩側流體傳熱過程強弱的一個參數，也是對換熱器進行計算和評價的依據。二、傳熱系數的獲取方法1.經驗獲取熱流體冷流體傳熱系數K/W/(m2?K)水水850～1700輕油水340～910重油水60～280氣體水17～280水蒸汽冷凝水1420～4250水蒸汽冷凝氣體30～300水蒸汽冷凝水沸騰2000～4250水蒸汽冷凝輕油沸騰455～1020在換熱器的工藝設計中，由于換熱器的尺寸未知，因此傳熱系數K無法通過實驗測定或計算來確定。此時，K值通常選取經驗值。二、傳熱系數的獲取方法2.實驗測定對現(xiàn)有的換熱器，已知其換熱器尺寸即傳熱面積確定，改變流量、溫度，求出傳熱速率Q、傳熱溫度Δtm,最后代入傳熱基本方程公式求出K值。二、傳熱系數的獲取方法對于穩(wěn)定傳熱過程，各串聯(lián)環(huán)節(jié)傳熱速率相等，過程的總熱阻等于各分熱阻之和，可聯(lián)立傳熱基本方程、對流傳熱速率方程及熱傳導傳熱速率方程得出。

3.公式計算二、傳熱系數的獲取方法3.公式計算當A取不同的值時，K的數值不同。具體有三種情況:若A取管外表面積Ao，則有:若A取管內表面積Ai，則有:若A取平均表面積Am，則有:但工程上，大多以外表面積AO為基準，手冊中所列K值都是基于外表面積的傳熱系數，換熱器標準系列中的傳熱面積也是指外表面積。三、傳熱系數的影響因素1.污垢熱阻的影響考慮到實際傳熱時，間壁兩側還有污垢熱阻，則上式變?yōu)椋嚎偀嶙?/p>

對流熱阻

污垢熱阻

導熱熱阻

污垢熱阻

對流熱阻A=Ao三、傳熱系數的影響因素1.污垢熱阻的影響污垢熱阻：換熱器在使用過程中，傳熱壁面常有污垢形成，對傳熱產生的附加熱阻。通常，污垢熱阻比傳熱壁面的熱阻大得多。影響污垢熱阻的因素：主要有流體的性質、傳熱壁面的材料、操作條件、清洗周期等。由于污垢熱阻的厚度及導熱系數難以準確地估計，因此通常選用經驗值。若傳熱壁面為平壁或薄管壁時，Ai、Ao、Am相等或近似相等，則可簡化為：三、傳熱系數的影響因素2.提高總傳熱系數的途徑

當管壁熱阻和污垢熱阻均可忽略，且傳熱壁面為平壁或薄管壁時，di、do、dm相等或近似相等，則：1）當兩個對流傳熱系數相差較大時，欲提高K，關鍵在于提高對流傳熱系數較小一側的α2）當兩個對流傳熱系數相差不大時，欲提高K，必須同時提高兩側的α3）若污垢熱阻為控制因素，欲提高K，則必須設法減慢污垢形