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算术和对数平均温差

热交换器的算术平均温度差AMTD-和对数平均温差-LMTD-公式与例子-在线平均温度计算器。

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根据牛顿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,温差随位置和时间的变化而变化

平均温差

的意思是温度换热过程中的差异取决于该过程中流体流动的方向。热交换器过程中的一次流体和二次流体可以

  • 流向相同的方向-平行流或共流
  • 相反的方向-逆流流
  • 或者互相垂直横向流

以饱和蒸汽为主要流体时,主要温度可以视为常数,因为热量的传递只是由于相的变化。初级流体的温度分布与流动方向无关。

对数平均温差-LMTD

二次温度的上升是非线性的,可以用对数计算来最好地表示。对数平均温差被称为对数平均温差

  • LMTD(或DTLM-对数平均温差

LMTD可以表示为

LMTD = (dto- - - - - - dt) / ln(dto/ dt(1)

在哪里

LMTD =对数平均温差(oF,oC

对于平行流:

dt= tπ- t如果入口一次和二次流体温差(oF,oC)

dto= t阿宝- t所以出口一次和二次流体温差(oF,oC)

对于逆流:

dt= tπ- t所以入口一次液和出口二次液温差(oF,oC)

dto= t阿宝- t如果出口一次流体和入口二次流体温差(oF,oC)

对数平均温差总是小于算术平均温差。

算术平均温差-AMTD

计算平均温差的一个简单但不太准确的方法是

  • AMTD(或DT)-算术平均温差

AMTD可以表示为:

AMTD = (tπ+ t阿宝) / 2 - (t如果+ t所以) / 2(2)

在哪里

AMTD=算术平均温差(oF,oC)

tπ=主入口温度(oF,oC)

t阿宝=主出口温度(oF,oC)

t如果=二次入口温度(oF,oC)

t所以=二次出口温度(oF,oC)

二次流体温度的线性增加使得人工计算更加容易。AMTD当最小的进口或出口温差大于最大的进口或出口温差的一半时,一般会给出令人满意的平均温差近似。

当热量由于凝结或蒸发等相变化而传递时,初级或次级流体的温度保持恒定。方程可以通过设来简化

tp1= tp2

ts1= ts2

算术和对数平均温差计算器

下面的计算器可以用来计算逆流式和平行式换热器的算术平均温度差。

tπ-主要气流-入口温度(oF,oC)

t阿宝-主要气流-出口温度(oF,oC)

t如果-二次流-入口温度(oF,oC)

t所以-二次流-出口温度(oF,oC)

平行流


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对数平均温差图

例子-算术和对数平均温度,热水加热空气

热水在80oC从的温度加热空气0oC20.oC在平行流热交换器中。水离开热交换器60oC

算术平均温差可计算为

AMTD= ((80o60 .答案CoC) / 2 - (0o20 .答案CoC)) / 2

60oC

对数平均温差可计算为

LMTD= ((60o20 .答案Co80 .答案CoC) - (0oC)) / ln((60o20 .答案CoC) / ((80oC) - (0oC)))

57.7oC

例子-算术和对数平均温度,蒸汽加热水

蒸汽在2条压力表加热水20.oC到50oC.蒸汽的饱和温度2条计是134oC

注意!蒸汽在恒定温度下凝结。蒸汽侧热交换器表面的温度是恒定的,由蒸汽压力决定。

算术平均温差的计算方法如下

AMTD= ((134o134 .答案CoC) / 2 - (20o50 .答案CoC)) / 2

99oC

对数平均温差的计算方法如下

LMTD= ((134o20 .答案Co134 .答案Co50 .答案CoC)) / ln((134o20 .答案CoC) / ((o50 .答案CoC)))

98.24oC

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