相向双程套管顺逆流的计算方法研究

相向双程套管顺逆流的计算方法研究摘要采用效率传热单元法，分析了顺流和逆流两种形式套管式换热器效率的影响因素给出了效率计算公式。分析认为，当采用双程套管换热器时，顺流连接方式的换热效率较高。关键词：双程顺流逆流换热效率0引言冷、热流体的相对流向换热器分为顺流和逆流两种形式。一般逆流换热效率比顺流高，对于双程套管换热器来说，顺流的换热效率并不比逆流差。利用效率-传热单元数法，对几类套管式换热器的换热效率进行分析。分别给出了顺流和逆流时换热效率的计算公式、变化特点、最大值等。1双程套管换热效率分析逆、顺流式双程套管换热器示意分别见图1和图2。图中th1为高温流体的入口温度,th2为高温流体的中间度,th3为高温流体的出口温度,tc1为低温流体的入口温度,tc2为低温流体的中间度,tc3为低温流体的出口温度。双程套管换热器和单程套管换热器相比增加了换热面积和换热时间换热效果较单程好。但是冷、热两种流体的相对流向仍然是影响换热器换热效率的主要因素。逆流式双程套管换热器示图顺流式双程套管换热器示图2.1根据换热效率E的定义式,对于逆流单程套管换热器有:==上式分别为逆流形式时去、回两程套管换热器的换热效率。由于去、回两程套管换热器的NTU相同,故E1n=E2n,且(th1-th2)Cr=tc2-tc1,由此可得逆流双程套管换热器的总效率En为:==2E1n-(1+Cr)E1n（1）又因为逆流单程换热效率公式：所以带入（1）得：（2）当Cr=1时有:2.2同理,对于顺流单程套管换热器,有E1s=,E2s=(E1s、E2s分别为顺流形式时去、回两程套管的换热效率),且E1s=E2s、(th1-th2)Cr=tc3-tc2,因此可得顺流双程套管换热器的总效率为Es:Es==（3）又因为顺流单程换热效率公式：所以带入（3）得：（4）2结论最后导出双程套管换热效率的计算公式,并分析得当采用双程套管换热器时，顺流连接方式的换热效率较高。