并行热交换器
热交换器广泛应用于许多技术领域。例如冷凝器、整流塔、热泵、驱动电机冷却系统、空调系统、能量回收装置以及使用热流体的加热系统。其目的始终是将热能从较热的介质传递到较冷的介质。在此过程中，介质不会发生物质混合。
传热的主要动力是温度差。传热功率 Q˙ 通常可描述为
dQ/dt = dm/dt · cp · ΔT
Q˙= m˙· cp · ΔT
m˙ 是质量流量，cp 是比热容，ΔT 是介质的温度变化。该公式适用于 cp 固定的一相流。
在并流式热交换器中，两种介质沿着传热表面沿相同方向流动。最高温差出现在入口区域。沿着流动方向，两种介质的温度迅速接近。平均驱动温差越来越小。
设计时通常使用对数平均温差。前提条件是：没有发生化学反应，也没有相变：
ΔTlm = (ΔT1−ΔT2) / ln (ΔT1 / ΔT2)
与平行流热交换器相反的是逆流热交换器。在逆流热交换器中，由于流向相反，平均驱动温差 ΔTlm 较高。在传热面积和传热系数相同的情况下，与并流换热器相比，逆流换热器的热效率更高。
- ΔTlm 是对数平均温差
- Th,in 是热介质的入口温度
- Th,out 是热介质的出口温度
- Tc,in 是冷介质的入口温度
- Tc,out 是冷介质的出口温度
- Q˙ 是热流功率
- 指数 G 代表逆流
- 指数 P 代表并流
- 指数 c 代表冷
- 指数 h 代表热
- U 是总传热系数
- A 是传热面积