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热交换器中的算术和对数平均温度差异

算术平均温差 -amtd.-和对数平均温差-lmtd.- 具有示例的公式 - 在线平均温度计算器

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根据牛顿的冷却定律传热速率与冷热介质之间的瞬时温差有关

  • 在传热过程中,温度差异随位置和时间而变化

平均温差

均值温度传热过程的差异取决于过程中涉及的流体流动方向。热交换器过程中的初级和二级流体可以

  • 流向相同的方向 -平行流量或电流流量
  • 在相反的方向 -逆流
  • 或彼此垂直 -横流

利用饱和蒸汽作为主要流体作为初级温度可以作为常数,因为由于仅作为变化而转移热量。主流体中的温度曲线不依赖于流动方向。

对数平均温差 -lmtd.

二次温度的上升是非线性的,最好用对数计算来表示。对数平均温差被称为

  • lmtd.(或dt.LM.- 对数平均温差

LMTD可以表示为

lmtd =(dtO.- DT.一世/ ln(dtO./ dt.一世(1)

在哪里

lmtd =对数平均温差(O.F,O.C

对于并行流程:

DT.一世= T.π- T.SI.=进口初级和次级流体温差(O.F,O.C)

DT.O.= T.阿宝- T.所以=出口初级和次级流体温差(O.F,O.C)

对于逆流:

DT.一世= T.π- T.所以=进口初级和出口二次流体温差(O.F,O.C)

DT.O.= T.阿宝- T.SI.=出口初级和入口二次流体温差(O.F,O.C)

对数平均温差总是小于算术平均温差。

算术平均温差 -amtd.

更容易但不太准确的方式计算平均温差是

  • AMTD(或DT- 算术平均温差

AMTD可以表示为:

Amtd =(tπ+ T.阿宝/ 2 - (tSI.+ T.所以)/ 2(2)

在哪里

amtd.=算术平均温差(O.F,O.C)

T.π=初级入口温度(O.F,O.C)

T.阿宝=主要出口温度(O.F,O.C)

T.SI.=继发入口温度(O.F,O.C)

T.所以=次级出口温度(O.F,O.C)

二次流体温度的线性升高使人工计算更加容易。amtd.一般来说,当入口或出口温度差异的最小值超过入口或出口温度差异时,通常会给平均温差呈现令人满意的近似。

当由于缩合或蒸发的相变或蒸发而转移热量时,初级或二次流体的温度保持恒定。然后可以通过设置简化方程

T.P1.= T.P2.

T.S1= T.S2

算术和对数平均温差计算器

下面的计算器可用于计算算术和对数平均温度差的逆流平行热交换器。

T.π-一次流量-入口温度(O.F,O.C)

T.阿宝- 主要流动 - 出口温度(O.F,O.C)

T.SI.- 二次流动入口温度(O.F,O.C)

T.所以- 二次流量 - 出口温度(O.F,O.C)

反流程平行流量


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对数平均温差图表

示例 - 算术和对数平均温度,热水加热空气

热水在80O.C从温度下加热空气0.O.C20.O.C在平行流动热交换器中。水留下了热交换器60.O.C

算术平均温度差可以计算为

amtd.=((80O.c)+(60O.c)/ 2 - ((0O.c)+(20O.c))/ 2

=60.O.C

对数平均温差可计算为

lmtd.=((60O.c) - (20O.c)) - ((80O.c) - (0O.C))) / ln (((60O.c) - (20O.c)/((80O.c) - (0O.C)))

=57.7O.C

示例 - 算术和对数平均温度,蒸汽加热水

蒸汽蒸汽2条测量仪加热水20.O.C到50.O.C。蒸汽的饱和温度2条计是134.O.C

笔记!蒸汽在恒定温度下冷凝。蒸汽侧的热交换器表面上的温度是恒定的并且通过蒸汽压力确定。

算术平均温差可以计算得像

amtd.=((134O.C) + (134O.c)/ 2 - ((20O.c)+(50O.c))/ 2

=99.O.C

对数平均温差可以像这样计算

lmtd.=((134O.c) - (20O.c) - ((134O.c) - (50O.c)))/ ln(((134O.c) - (20O.c)/((134O.c) - (50O.C)))

=98.24O.C

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