换热器的优化选型 外文翻译振民
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- 从公式 Q＝K△tmA，△tm＝ 1／A∫A（t1－t2）dA 中可知，平均温差△tm 是传热的驱动力，对于各种流动形式，如能求出平均温差，即板面两侧流体间温差对面积的平均值，就能出换热器的传热量。平均温差是一个较为直观的概念，也是评价板式换热器性能的一项重要指标。
1.1 对数平均温差的计算
当换热器传热量为 dQ，温度上升为 dt 时，则 C＝dQ／dt，将 C 定义为热容量，它表示单位时间通过单位面积交换的热量，即 dQ＝K（th－tc）dA＝K△tdA，两种流体产生的温度变化分别为 dth＝－dQ／Ch，dtc＝－dQ／Cc，d△t＝d（th－tc）＝dQ（1／Cc－1／Ch）则 dA＝1／k（1／Cc－1／Ch）（d△t／△t），当从 A＝0 积分至 A＝A0 时，A0＝1／k（1／Cc－1／Ch）㏑（tho－tci）／（thi－tco），由于两种流体间交换的热量相等，即 Q＝Ch（thi－tho）＝Cc（tco－tci），经简化后可知，Q＝KA0｛（tho－tci）－（thi－tco）／㏑（tho－tci）／（thi－tco）｝，若△t1＝thi－tco，△t2＝tho－tci，则 Q＝KA0（△t1－△t2）／㏑（△t1／△t2）＝KA0△tm，式中的△tm＝（△t1－△t2）／㏑（△t1／△t2）。
顺流 △tm＝（thi－tci）－（tho－tco） ／㏑（thi－tci）／（tho－tci）
逆流 △tm＝（thi－tco）－（tho－tci） ／㏑（thi－tco）／（tho－tci）
对于各种流动型式，在相同的进口、出口温度条件下，逆流的平均温差最大。
当板式换热器入口和出口两流体的温差△t1 和△t2 之间的差不大时，可采用算术平均温差（△t1＋△t2）／2，一般△t1／△t2 小于 1.5 时，可采用，若△t／△t2 为 3 时，则误差约为10%。
1.2 传热单元数法
在传热单元数法中引入一个无量纲参数 NTU，称为传热单元数，它表示板式换热器的总热导（即换热器传热热阻的倒数）与流体热容量的比值 NTU＝KA／MC，它表示相对于流体热容流量，该换热器传热能力的大小，即换热器的无量纲“传热能力”。对于板式换热器来说，KA／MC＝△t／△tm，式中△t／△tm 称为温差比，上式中的右边的工艺过程用 NTUp 表示，左边的换热设备的条件用 NTUE 表示。NTUp 是流体温度的变化与平均温差的比值，表示的是用 1℃△tm 的变化引起几度流体温度变化的值，当△tm 大时，NTUp 则小；当△tm 小时，它有变大的倾向。相反，在 NTUp变大的过程中，△tm 的温度变化较大，NTUp 较小时，其△tm 的温度变化较小（见表 1）。
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