9.5综合传热.ppt

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2.5综合传热,综合传热：

几种基本传热方式同时起作用的传热过程。

2.5.1一种流体通过平壁传热给另一种流体它包括三个传热过程：

高温流体与平壁之间的对流和辐射换热。

q1=2（t2tw2）平壁内部的导热。

q2=（tw2tw1）平壁外表面与低温流体之间的对流和辐射换热。

q3=1（tw1t1）,窑内气体通过窑墙壁向周围空间的散热，热煤气或预热空气管道向周围空间的散热，换热器内烟气与空气之间的换热以及窑炉内火焰与物料之间的换热等都是综合传热现象。

其中：

1=c1+R12=c2+R2联立求解上述三个方程得：

令K=则：

q=K（t2t1）Q=K（t2t1）FK综合传热系数（W/m20C）,代表高温流体对低温流体的传热能力大小,综合传热量为：

q=（t2t1）综合传热系数K=,2.5.2一种流体通过多层平壁传热给另一种流体,则：

q=K（t2t1）Q=K（t2t1）F,利用上述公式来计算传热量必须预先知道式中的各参数。

如用来计算窑炉壁的散热损失时，要预先确定tl和l是很困难的，因此通常不用窑内气体温度，而用窑墙壁的外表面温度来计算散热失，即：

1窑墙外壁与空气之间的对流辐射换热系数，wm2。

可用图2-74计算。

当气体为自由运动时，1可用下近似公式计算：

Aw：

决定于散热面位置的系数，按表2-19选取,综合传热量：

Q=Kc（t2-t1）L,2.5.3一种流体通过圆筒壁传热给另一种流体,圆筒壁的导热面积沿热流方向改变，一般计算单位长度圆筒壁得传热量qL。

qL=,则：

综合传热系数,假设Ld，从而忽略圆筒轴向传热的影响,利用上述公式来计算传热量必须预先知道式中的各参数。

比较容易的计算方法就是用管道最外壁来计算散热失，即：

式中的1是管道外壁与周围空气之间的对流辐射换热系数，它可以用图2-76来计算。

图中的1是在d10mm，t120，wl时的实验数据，当计算不同管径不同w的散热损失时必须进行修正,上式适应于水平圆管在大空间空气处于层流状态自然对流的情况。

2.5.4窑体表面散热计算,空气的对流及辐射给热系数，可用经验公式计算，或采用实测数据,【例】已知一连续操作的窑护，其窑墙为垂直平壁，外表面温度tw1=75，周围环境温度t1=25，求窑墙的散热损失？

【解】,利用公式：

q=1（tw1-t1）查得：

1=13.1W/m2q=13.1（75-25）=13.150=655（Wm2）,【例】已知气体温度tg=1400,空气温度ta=25；由热气体到内壁的总换热系数t1=82W/（m2），外表面到空气的总换热系数t2=23W/（m2）；窑墙由粘土耐火砖构成，厚度=0.345m。

求通过每平方米窑墙向周围空间所散失的热量。

解:

由于导热系数与温度有关，先假定内表面温度t1=1350,外表面温度t2=200,其平均温度tm=（1350+200）/2=775,在此温度下材料的导热系数为：

=0.698+0.6410-3t=1.194综合传热系数为：

K=1/1/82+0.345/1.194+1/23=2.90W/（m2）,通过1m2窑墙散失于空气中的热流密度为：

q=k（tgta）=2.90（140025）=3987.5W/m2验算：

在这样的热流下，墙壁内外表面温度为：

t1=tg-q/t1=14003987.5/82=1351t2=ta+q/t2=253987.5/23=198与假定温度十分接近，故不再进行计算。