傳熱速率與熱負(fù)荷

1、藥品生產(chǎn)技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫-制藥單元操作技術(shù)教學(xué)設(shè)計(jì)教 師 姓 名授課班級授課形式講授授 課 日 期 授課時(shí)數(shù)2授課內(nèi)容情景3 傳熱和換熱器選擇及操作任務(wù)3 傳熱速率與熱負(fù)荷教學(xué)目的知 識目 標(biāo)1. 理解熱負(fù)荷和傳熱速率的定義2. 掌握熱負(fù)荷與傳熱速率間的關(guān)系3. 掌握傳熱量的計(jì)算能 力目 標(biāo)工程中熱量計(jì)算的能力及靈活運(yùn)用思 想目 標(biāo)工程意識和節(jié)約教 學(xué) 重 點(diǎn)傳熱量的計(jì)算教 學(xué) 難 點(diǎn)傳熱量的計(jì)算更新、補(bǔ)充、刪 節(jié) 內(nèi) 容使 用 教 具多媒體課 外 作 業(yè)課 后 體 會授課主要內(nèi)容及課堂教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié) 課 程 內(nèi) 容 設(shè) 計(jì)教學(xué)方法時(shí)間min組織復(fù)習(xí)引入新課小結(jié)作業(yè)總傳熱速率方程？任務(wù)3

2、傳熱速率與熱負(fù)荷一、 傳熱速率與熱負(fù)荷定義熱負(fù)荷Q：要求換熱器在單位時(shí)間內(nèi)完成的傳熱量稱為換熱器的熱負(fù)荷，J/s或W，取決于生產(chǎn)任務(wù)，是換熱中的已知量。熱負(fù)荷與傳熱速率的關(guān)系：傳熱速率是換熱器單位時(shí)間內(nèi)通過傳熱面積能夠傳遞的熱量，J/s或W，是換熱器的生產(chǎn)能力，主要有換熱器自身的性能決定。熱負(fù)荷是生產(chǎn)上要求換熱器必須完成的生產(chǎn)任務(wù)。為保證換熱器完成傳熱任務(wù)，應(yīng)使換熱器的傳熱速率大于至少等于其熱負(fù)荷。二、 熱負(fù)荷的確定當(dāng)換熱器保溫性能良好，熱損失可以忽略不計(jì)時(shí)，Qh=Qc及熱流體放出的熱量等于冷流體吸收的熱量，此時(shí)熱負(fù)荷取Qh或Qc均可，當(dāng)換熱器的熱損失不能忽略時(shí)，QhQc，此時(shí)熱負(fù)荷取Qh還是

3、Qc，需根據(jù)具體情況而定，對于間壁換熱器，哪種流體走管程，就取該流體的傳熱量作為換熱器的熱負(fù)荷。三、 傳熱量的計(jì)算1、計(jì)算顯熱熱負(fù)荷顯熱是因?yàn)槔淞黧w溫度升高而吸收的熱量，或者是熱流體因?yàn)闇囟冉档投懦龅臒崃俊?（3-2） （3-2a） （3-2b） 式中：-熱、冷流體吸收或放出的熱量，J/s； 、-熱、冷流體的質(zhì)量流量kg/s； 、-熱流體、冷流體的定壓比熱，kJ/（kg.）； 、-熱流體起始溫度和終了溫度， 、-冷流體起始溫度和終了溫度， 當(dāng)參與換熱的流體在換熱過程中只有溫度變化而沒有相態(tài)變化時(shí)采用顯熱法計(jì)算熱負(fù)荷。2、計(jì)算潛熱熱負(fù)荷 潛熱冷、熱流體因相態(tài)變化而吸收或放出的熱量。熱流體放出的

4、潛熱量或冷流體吸收的潛熱量，可用下式計(jì)算： （3-3） （3-3a） （3-3b） 式中：、-氣化或冷凝的傳熱量，J/s； 、-熱、冷流體的冷凝、氣化的比汽化焓kJ/kg。 相態(tài)變化包括由液體氣化為氣體，或者由氣體冷凝變成液體的過程，發(fā)生相態(tài)時(shí)沒有溫度的升高或降低。3、焓差法在一定的條件下，物質(zhì)的焓是一定的，對于定壓過程，物質(zhì)由一種狀態(tài)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)所吸收或放出的熱量等于焓變。 Q熱=qm熱（I熱1-I熱2） Q冷=qm冷（I冷1-I冷2）I熱1、I熱2：熱流體進(jìn)、出狀態(tài)時(shí)的比焓，kJ/kgI冷1、I冷2：熱流體進(jìn)、出狀態(tài)時(shí)的比焓，kJ/kg練習(xí)題：在套管換熱器內(nèi)用0.16 MPa的飽和蒸汽加熱空氣，飽和蒸汽的消耗量為10 kg/h，冷凝后進(jìn)一步冷卻到100 oC，空氣的流量為420 kg/h，進(jìn)、出口溫度分別為30 oC和80 oC，蒸汽走殼程，空氣走管程，求：1、 熱損失2、 換熱器的熱負(fù)荷?？偨Y(jié)啟發(fā)講述借圖說明注意與學(xué)生交流講授5301040105參考資料天