管殼式石墨換熱器的傳熱原理

根據傳熱學基本公式Q = KFΔtm (1)由式(1)可知, 提高傳熱效率的途徑有三條:提高傳熱系數K; 增大換熱面積F; 加大對數平均溫差Δtm 。增大換熱面積和加大對數平均溫差都不是理想的途徑, 一味地增加換熱面積勢必會造成設備體積龐大和投資費用的大幅度增加, 而加大對數

平均溫差又要受到公用工程條件和分離物系性質的限制。只有提高傳熱系數, 才是強化換熱的途徑。傳熱系數K是石墨換熱器的主要性能參數, 其計算公式為

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由式(2)可知, 傳熱系數K值的大小與管內換熱系數αi 、管外換熱系數αo、管內和管外的污垢

系數ri 和ro、換熱管的外徑與內徑之比do / di、換熱管材料的熱導率λw 以及管厚度δw 有關。而換熱管的材料、規格一旦選定, 則管外徑與內徑之比、壁厚及導熱系數等參數也隨之確定下來。所以, 提高管內、外換熱系數αi 和αo、降低污垢系數ri 和ro , 才能夠提高石墨換熱器的總傳熱系數K。