重慶科技學(xué)院教案用紙第6章綜合傳熱計算第一次課課題：§6.2散料層內(nèi)熱交換一、本課的基本要求：會用固定、流化料層的傳熱量計算公式。二、本課的重點、難點：本課的重點及難點是固定料層、流化料層的傳熱量計算公式的應(yīng)用。§6.2散料層內(nèi)熱交換散料層（固定料層）內(nèi)的熱交換是氣、固兩相之間的熱量傳輸現(xiàn)象，其熱量傳輸過程比較復(fù)雜。為揭示其一般規(guī)律，在研究它們之間的熱交換過程時，常作如下假設(shè)：（1）爐料與爐氣沿整個容器橫截面均勻流動。（2）爐料與爐氣的水當量保持不變。（3）料塊尺寸在熱交換過程中不發(fā)生變化。（4）料層內(nèi)換熱系數(shù)為常數(shù)。一、料塊內(nèi)部熱阻很小（Bi≤0.25）時的熱交換在此條件下，可認為料塊內(nèi)、外部溫度始終是均勻一致的。參看圖6-2-1，在dτ時間內(nèi)，單位體積料層內(nèi)氣體傳給料塊的熱量為dQ=αA(tg-ts)Avdτ在此范圍內(nèi)爐氣發(fā)生的溫度變化應(yīng)為同樣，物料的溫度變化為由以上關(guān)系有積分后有或如果在換熱終端，即τ=τ2，則可得終端溫差為由逆流熱交換系數(shù)的熱平衡方程可知始端與任一截面之間始端與終端之間由以上四式聯(lián)立求解得當τ=τ2時，則tg＝tg”故可得E0值與及函數(shù)關(guān)系如圖所示。當Wg＜Ws且料層足夠高的條件下，有若換熱時間足夠長，即τ→∞，則任意時刻的爐料溫度為在換熱終端，即τ=τ2時，當Wg＞W(wǎng)S且料層足夠高時，有若料塊入口溫度為室溫，或ts’≈0，則在此基礎(chǔ)上，若τ→∞，則有ts”=tg’每單位體積料層的熱交換量可寫為kJ/m3或kJ/m3二、爐氣與料塊間的換熱系數(shù)經(jīng)驗式W/(m2·K)三、考慮料塊內(nèi)熱阻時的熱交換總熱阻為（m·℃）/W傳熱系數(shù)為W/（m2·℃）對于球形料塊有對不規(guī)則料塊則為

第二次課課題：§6.3余熱利用設(shè)備及其熱工計算一、本課的基本要求：1.掌握換熱器的工作原理，會換熱器的設(shè)計與校核計算。2.了解蓄熱室的工作原理及計算。二、本課的重點、難點：本課的重點是換熱器的工作原理及計算，關(guān)鍵在于求出k、Δtcp§6.3余熱利用設(shè)備及其熱工計算利用余熱利用設(shè)備可以節(jié)約燃料和提高燃燒溫度。一、換熱器1．換熱器內(nèi)流體的流動方式及水當量順流式：熱流體與冷流體流向相同。逆流式：熱流體與冷流體流向相反。叉流式：熱流體與冷流體流向相交叉。其他流動方式都是以上三種方式的組合。換熱器內(nèi)流體的流動方式（a）順流（b）逆流（c）叉流（d）折流（e）順叉流（f）逆叉流在整個換熱器內(nèi)，熱流體與冷流體之間有用水當量表示為2．換熱器的熱工計算（1）基本公式q=kΔtcpW/m3Q=KΔtcpAW（2）平均溫差Δtcp℃℃（順流）℃（逆流）當流體不是簡單的順流或逆流時，則平均溫差計算式中應(yīng)乘以修正系數(shù)εΔt，即℃εΔt的推導(dǎo)結(jié)果已整理成計算線圖，見附圖6。圖中的R及P是水當量的比值及換熱器的加熱溫度效率。它們的定義式分別為結(jié)論：l）εΔt越大，則Δtcp也越大。2）P值一定時，R值越小則εΔt值越大。3）R值一定時，P值越小則εΔt值越大。4）當R及P值一定時，流體的流程數(shù)越多則εΔt越大。（3）傳熱系數(shù)KW/（m2·℃）或W/（m2·℃）3．換熱器的效率及流體終溫順流式換熱器的效率為（6-3-15a逆流式換熱器的效率為（6-3-15b）寫成函數(shù)關(guān)系式ε=f（NTU，，流動方式）（6-3-16）順流時ε=f（NTU，）圖逆流時ε=f（NTU，）圖二、蓄熱室1．蓄熱室內(nèi)傳熱過程的特點蓄熱室內(nèi)的傳熱過程是通道內(nèi)的磚格子（通道壁）交替地被加熱及冷卻，氣體及磚格子的溫度都在連續(xù)地發(fā)生變化，屬于不穩(wěn)定導(dǎo)熱過程。蓄熱室內(nèi)與換熱器內(nèi)傳熱過程的比較圖（a）—換熱器；（b）—蓄熱室從圖中看出，磚格子通道表面溫度隨時間的變化規(guī)律為拋物線型，且加熱期冷卻期當時，若取加熱期及冷期內(nèi)K1的平均值為0.67，則磚格表面溫度及其平均溫度圖加熱期末及冷卻期末磚格內(nèi)斷面上的溫度分布圖加熱期末磚體的平均溫度冷卻期末磚體的平均溫度從以上分析可