什么是水水換熱器的對(duì)數(shù)平均溫差？

對(duì)數(shù)平均溫差是換熱器設(shè)計(jì)和性能分析中重要的概念，它科學(xué)地描述了冷熱流體沿?fù)Q熱面進(jìn)行熱量交換時(shí)的平均溫度驅(qū)動(dòng)力。理解對(duì)數(shù)平均溫差，對(duì)于把握艾克森水水換熱器工作原理、進(jìn)行準(zhǔn)確選型具有重要意義。

1.對(duì)數(shù)平均溫差（LMTD）的定義基于傳熱基本原理。在換熱器中，冷熱流體的溫度沿傳熱面不斷變化，因此兩流體之間的溫差也是變化的。為了計(jì)算總換熱量，需要采用一個(gè)平均的溫差值，而對(duì)數(shù)平均溫差正是最科學(xué)、最常用的計(jì)算方法。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：LMTD如果=如果(ΔT1如果-如果ΔT2)如果/如果ln(ΔT1/ΔT2)，其中ΔT1為換熱器一端的熱冷流體溫差，ΔT2為另一端的溫差。這個(gè)公式適用于順流和逆流兩種基本流動(dòng)形式。

2.對(duì)數(shù)平均溫差的物理意義在于表征傳熱驅(qū)動(dòng)力。較大的對(duì)數(shù)平均溫差意味著更大的傳熱驅(qū)動(dòng)力，在相同換熱面積和傳熱系數(shù)下，可以傳遞更多的熱量。反之，如果對(duì)數(shù)平均溫差很小，即使換熱面積很大，也難以實(shí)現(xiàn)高效換熱。例如在空調(diào)冷凍水系統(tǒng)中，一次側(cè)5/10℃、二次側(cè)7/12℃的工況下，對(duì)數(shù)平均溫差僅有2-3℃，這就要求換熱器具有極高的傳熱效率才能滿足負(fù)荷需求。

3.流程組合影響實(shí)際對(duì)數(shù)平均溫差。在單流程設(shè)計(jì)中，冷熱流體可能形成順流或逆流布置，逆流可獲得最大的對(duì)數(shù)平均溫差。在多流程設(shè)計(jì)中，流體在設(shè)備內(nèi)多次折返，流動(dòng)形式介于純順流和純逆流之間，需要引入修正系數(shù)。艾克森的選型軟件內(nèi)置了各種流程組合的溫差修正算法，能夠精確計(jì)算實(shí)際工況下的有效對(duì)數(shù)平均溫差。

4.對(duì)數(shù)平均溫差與換熱面積的關(guān)系是選型的基礎(chǔ)。根據(jù)傳熱基本方程Q如果=如果K如果×如果A如果×如果LMTD，在熱負(fù)荷Q和傳熱系數(shù)K確定的情況下，所需換熱面積A與對(duì)數(shù)平均溫差LMTD成反比。因此，在選型時(shí)應(yīng)力爭(zhēng)獲得較大的對(duì)數(shù)平均溫差，以減小設(shè)備尺寸和投資成本。

艾克森在水水換熱器設(shè)計(jì)中通過(guò)優(yōu)化流程組合和流動(dòng)形式，力求在允許的壓降范圍內(nèi)獲得最大的對(duì)數(shù)平均溫差。