化學工程手冊

[拼音]:chuanre xishu

[英文]:overall heat transfer coefficient

換熱操作中熱量通量 q(見傳熱過程)與傳熱推動力(溫度差Δt)的比例係數,即:

K=q/Δt它在數值上等於在單位溫度差推動下於單位時間內經單位傳熱面所傳遞的熱量,它與傳熱面積乘積的倒數為傳熱過程的總熱阻。對於通過平壁的傳熱,K可表述為:

式中 α1和 α2分別為壁面兩側的傳熱分系數;λ和δ分別為間壁的熱導率和厚度;R1和R2分別為表徵壁面兩側的垢層熱阻的係數。

當傳熱過程的溫度差一定時,傳熱係數越大,則換熱器的傳熱速率越高。雖然減小任何一項熱阻都可提高傳熱係數,但當某項熱阻遠高於其他項時,傳熱係數將主要取決於此控制項的熱阻。壁面熱阻通常很小,可忽略不計。垢層可產生相當大的熱阻,因之換熱器的傳熱面需定期清洗。換熱器設計時,控制項的熱阻需準確地確定。在考慮強化傳熱過程時,首先設法減少控制項的熱阻。

傳熱係數的大小與冷熱流體的性質、換熱的操作條件(如流速、溫度等)、傳熱面的結垢狀況以及換熱器的結構和尺寸等許多因素有關。對流傳熱十分複雜,垢層熱阻又難以確定,因此傳熱係數的計算值與實際值往往相差較大。在設計換熱器時,最好有實測值或生產中積累的經驗資料作為參考。

參考文章

傳熱速率方程式中傳熱係數與哪些因素有關?製鹽