1112第4章 傳熱_4-6_換熱器

1、復(fù)習(xí)復(fù)習(xí) v1、熱傳導(dǎo)、熱傳導(dǎo) v2、熱對(duì)流、熱對(duì)流 v3、間壁式傳熱過(guò)程、間壁式傳熱過(guò)程 v4、傳熱總速率方程、傳熱總速率方程 三、工業(yè)換熱器的類型 換熱器：用于熱量交換的設(shè)備。換熱器：用于熱量交換的設(shè)備。 載熱體：參與換熱的兩種流體。載熱體：參與換熱的兩種流體。 熱載熱體（熱流體）：加熱劑（水蒸熱載熱體（熱流體）：加熱劑（水蒸 載熱體載熱體 汽）汽） 冷載熱體（冷流體）：冷卻劑（水、冷冷載熱體（冷流體）：冷卻劑（水、冷 凍鹽水、空氣）凍鹽水、空氣） 1.1.間壁式：冷熱流體通過(guò)間壁傳遞熱量；間壁式：冷熱流體通過(guò)間壁傳遞熱量； 特點(diǎn)：兩種流體不直接混合，保持原狀態(tài)；特點(diǎn)：兩種流體不直接混合，

2、保持原狀態(tài)； 2.2.混合式：冷熱兩種流體直接混合；混合式：冷熱兩種流體直接混合； 特點(diǎn)：傳熱速度快；特點(diǎn)：傳熱速度快； 適用于：廢熱回收；適用于：廢熱回收； 3.3.蓄熱式蓄熱式 4.4.中間載熱體式換熱器：熱管；中間載熱體式換熱器：熱管； 分類分類: 按用途：按用途：加熱器、冷卻器、冷凝器、再沸器、蒸發(fā)器加熱器、冷卻器、冷凝器、再沸器、蒸發(fā)器 按傳熱特征按傳熱特征 直接接觸式：直接接觸式：冷、熱流體直接混合冷、熱流體直接混合 蓄熱式：蓄熱式： 4.6 換熱器換熱器 間壁式：間壁式：冷、熱兩流體由金屬壁隔開，不直接接觸冷、熱兩流體由金屬壁隔開，不直接接觸 冷流體熱流體 熱流體 冷流體 蓄熱式

3、換熱器示意圖 1、夾套式換熱器、夾套式換熱器 結(jié)構(gòu)及用途結(jié)構(gòu)及用途：在容器在容器 外壁安裝夾套制成。主要外壁安裝夾套制成。主要 用于用于反應(yīng)過(guò)程反應(yīng)過(guò)程的加熱或冷的加熱或冷 卻。卻。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：傳熱面受容器傳熱面受容器 壁面限制，傳熱系數(shù)小。壁面限制，傳熱系數(shù)小。 為提高傳熱系數(shù)，可在釜為提高傳熱系數(shù)，可在釜 內(nèi)內(nèi)安裝攪拌器安裝攪拌器。 夾夾 套套 式式 換換 熱熱 器器 加熱蒸汽 釜 冷凝水 物料 物料 攪拌器 2、沉浸式蛇管換熱器、沉浸式蛇管換熱器 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：這種換熱器多以金屬管子繞成，或制成各種這種換熱器多以金屬管子繞成，或制成各種 與容器相適應(yīng)的情況，

4、并沉浸在容器內(nèi)的液體中。與容器相適應(yīng)的情況，并沉浸在容器內(nèi)的液體中。 蛇 管 的 形 狀 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于防腐，能承受高壓。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于防腐，能承受高壓。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：由于容器體積比管子的體積大得多，因此管由于容器體積比管子的體積大得多，因此管 外流體的對(duì)流傳熱系數(shù)較小。外流體的對(duì)流傳熱系數(shù)較小。為提高傳熱系數(shù)，容器為提高傳熱系數(shù)，容器 內(nèi)可安裝攪拌器。內(nèi)可安裝攪拌器。 3、噴淋式換熱器、噴淋式換熱器 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：將蛇管成排地將蛇管成排地 固定于鋼架上，被冷卻的固定于鋼架上，被冷卻的 流體在管內(nèi)流動(dòng)，冷卻水流體在管內(nèi)流動(dòng)，冷卻水 由管上方的噴淋裝置中均由管上方的噴淋裝置中均 勻淋下

5、，故又稱噴淋式冷勻淋下，故又稱噴淋式冷 卻器。卻器。 直管水槽 噴噴 淋淋 式式 冷冷 卻卻 器器 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：傳熱推動(dòng)力大，傳熱效果好，便于檢修和清洗傳熱推動(dòng)力大，傳熱效果好，便于檢修和清洗 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：噴淋不易均勻噴淋不易均勻 4、套管式換熱器、套管式換熱器 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)行熱交換時(shí)使一種流體在內(nèi)管流過(guò)，另一進(jìn)行熱交換時(shí)使一種流體在內(nèi)管流過(guò)，另一 種則在套管間的環(huán)隙中通過(guò)。流速高，傳熱系數(shù)大，種則在套管間的環(huán)隙中通過(guò)。流速高，傳熱系數(shù)大， 逆流流動(dòng)，平均溫差最大，逆流流動(dòng)，平均溫差最大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能承受高壓，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能承受高壓， 應(yīng)用方便。應(yīng)用方便。 外 管 內(nèi) 管 套 管 式 換 熱

6、器 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：將兩種直徑大小不將兩種直徑大小不 同的直管裝成同心套管，并同的直管裝成同心套管，并 可用可用U形肘管把管段串聯(lián)起形肘管把管段串聯(lián)起 來(lái)，來(lái)，每一段直管稱作一程。每一段直管稱作一程。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：介質(zhì)流量較小，熱負(fù)荷不大。介質(zhì)流量較小，熱負(fù)荷不大。 5、列管式換熱器、列管式換熱器 列管式換熱器又稱為列管式換熱器又稱為管殼式換熱器管殼式換熱器，是最典型的間，是最典型的間 壁式換熱器，歷史悠久，應(yīng)用廣泛。壁式換熱器，歷史悠久，應(yīng)用廣泛。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)挝惑w積設(shè)備所能提供的傳熱面積大，單位體積設(shè)備所能提供的傳熱面積大， 傳熱效果好，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，可選用的結(jié)構(gòu)材料范圍寬廣，傳熱效果好，結(jié)構(gòu)堅(jiān)

7、固，可選用的結(jié)構(gòu)材料范圍寬廣， 操作彈性大，操作彈性大，大型裝置中普遍采用。大型裝置中普遍采用。 常見的類型有：常見的類型有：固定板式換熱器、固定板式換熱器、U形管換熱器、形管換熱器、 浮頭式換熱器。浮頭式換熱器。 （1）列管式換熱器的結(jié)構(gòu)）列管式換熱器的結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：殼體、管束、管板、折流擋板和封頭殼體、管束、管板、折流擋板和封頭。 一種流一種流 體在管內(nèi)流動(dòng)，其行程稱為體在管內(nèi)流動(dòng)，其行程稱為管程管程；另一種流體在管外；另一種流體在管外 流動(dòng)，其行程稱為流動(dòng)，其行程稱為殼程殼程。管束的壁面即為傳熱面。管束的壁面即為傳熱面。 管束結(jié)構(gòu)管束結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)示意結(jié)構(gòu)示意 單程：?jiǎn)纬蹋?流體在管內(nèi)每

8、通過(guò)管束一次流體在管內(nèi)每通過(guò)管束一次 一管程一管程 流體在管外流體在管外每通過(guò)殼體一次每通過(guò)殼體一次 一殼程一殼程 多程：多程： 多管程：多管程：封頭內(nèi)設(shè)置分程封頭內(nèi)設(shè)置分程隔板，隔板，單管程單管程多管程多管程 多殼程：多殼程： 相當(dāng)于相當(dāng)于單殼程串聯(lián)單殼程串聯(lián)，傳熱面積，傳熱面積增大增大 單管程固定管板換熱器 t1t2 T1 T2 雙管程固定管板換熱器雙管程固定管板換熱器 單雙 AA 2 1 ndA i 2 4 單 LdnAA 0 單雙 流通截面積：流通截面積： 傳熱面積：傳熱面積： 管程數(shù)管程數(shù)，流通截面積流通截面積， 管內(nèi)流速管內(nèi)流速，i，可，可強(qiáng)化傳熱強(qiáng)化傳熱 單管程換熱器管、殼程流體

9、流動(dòng)單管程換熱器管、殼程流體流動(dòng) 雙管程換熱器內(nèi)的流體流動(dòng)雙管程換熱器內(nèi)的流體流動(dòng) 常用形式常用形式：弓形、圓盤形弓形、圓盤形 折流擋板折流擋板 作用：作用：提高殼程流體湍動(dòng)程度提高殼程流體湍動(dòng)程度( (Re100 湍流湍流),),增大增大 0 0，強(qiáng)化傳熱。，強(qiáng)化傳熱。沖刷沉積物，減小污垢熱阻；對(duì)殼沖刷沉積物，減小污垢熱阻；對(duì)殼 體起體起支撐作用支撐作用。 代價(jià)：代價(jià)：殼體阻力殼體阻力，系統(tǒng)動(dòng)力消耗，系統(tǒng)動(dòng)力消耗 弓形弓形 圓盤形圓盤形 單殼程圓盤形折流板管殼式換熱器流體在殼內(nèi)的流動(dòng)單殼程圓盤形折流板管殼式換熱器流體在殼內(nèi)的流動(dòng) （2） 分類及特點(diǎn)分類及特點(diǎn) 管、殼溫度不同，管、殼溫度不同，

10、產(chǎn)生熱應(yīng)力，當(dāng)產(chǎn)生熱應(yīng)力，當(dāng)t50時(shí)時(shí)，管，管 彎曲、斷裂或管板變形，為此，采用各種補(bǔ)償辦法消除彎曲、斷裂或管板變形，為此，采用各種補(bǔ)償辦法消除 或減小熱應(yīng)力。或減小熱應(yīng)力。 固定管板式固定管板式 安裝膨脹節(jié)安裝膨脹節(jié) U形管式形管式 本身具有補(bǔ)償能力本身具有補(bǔ)償能力 浮頭式浮頭式 本身具有補(bǔ)償能力本身具有補(bǔ)償能力 根據(jù)所采取的溫差補(bǔ)償措施，根據(jù)所采取的溫差補(bǔ)償措施，列管式換熱器可分為：列管式換熱器可分為： a）固定管板式換熱器）固定管板式換熱器 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可能產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力， 殼程不易機(jī)械清洗；殼程不易機(jī)械清洗； 適用：適用： 殼

11、程流體不易結(jié)垢或容易化學(xué)清洗，殼體與傳殼程流體不易結(jié)垢或容易化學(xué)清洗，殼體與傳 熱管壁溫度之差小于熱管壁溫度之差小于50 C，否則加膨脹節(jié)。，否則加膨脹節(jié)。 單管程固定管板換熱器單管程固定管板換熱器 帶膨脹節(jié)的固定管板換熱器 b）U形管換熱器形管換熱器 特點(diǎn)：特點(diǎn)：具有具有溫度補(bǔ)償溫度補(bǔ)償作用，管程不易清洗。作用，管程不易清洗。 適用：適用：可用于高溫高壓，適用于管程為潔凈而不易結(jié)垢可用于高溫高壓，適用于管程為潔凈而不易結(jié)垢 的流體。的流體。 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu): U U型管換熱器內(nèi)的流體流動(dòng)型管換熱器內(nèi)的流體流動(dòng) c）浮頭式換熱器）浮頭式換熱器 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu): 浮頭式換熱器 特點(diǎn)：特點(diǎn)：消除了溫差應(yīng)力、便

12、于清洗和檢修；結(jié)構(gòu)復(fù)雜、消除了溫差應(yīng)力、便于清洗和檢修；結(jié)構(gòu)復(fù)雜、 成本高，但應(yīng)用廣泛。成本高，但應(yīng)用廣泛。 6、其他類型換熱器、其他類型換熱器 （1）各種板式換熱器）各種板式換熱器 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：傳熱系數(shù)大、結(jié)構(gòu)緊湊、操作靈活性大、金屬材傳熱系數(shù)大、結(jié)構(gòu)緊湊、操作靈活性大、金屬材 料消耗量低、加工容易、檢修清洗方便。料消耗量低、加工容易、檢修清洗方便。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：允許操作壓力比較低、操作溫度不能太高、處理允許操作壓力比較低、操作溫度不能太高、處理 量不大。量不大。 板式換熱器的板片和板面波紋形狀板式換熱器的板片和板面波紋形狀 板式換熱器流向示意圖板式換熱器流向示意圖 螺旋板式換熱器螺旋板式換

13、熱器 （2）熱管換熱器）熱管換熱器 新型傳熱元件新型傳熱元件 熱熱 管管 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：傳熱能力大、應(yīng)用范圍廣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠傳熱能力大、應(yīng)用范圍廣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠 適用：適用：尤其適用于某些等溫性要求較高的場(chǎng)合尤其適用于某些等溫性要求較高的場(chǎng)合 二、二、 列管式換熱器的設(shè)計(jì)和選用列管式換熱器的設(shè)計(jì)和選用 要求：要求：根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)設(shè)計(jì)或選擇合適的換熱器根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)設(shè)計(jì)或選擇合適的換熱器 ( (計(jì)算計(jì)算傳熱面積傳熱面積，確定管、殼程數(shù)確定管、殼程數(shù)，管規(guī)格、管排布管規(guī)格、管排布等等） 1、列管式換熱器設(shè)計(jì)和選用應(yīng)考慮的問(wèn)題、列管式換熱器設(shè)計(jì)和選用應(yīng)考慮的問(wèn)題 (1)選擇流程選擇流程 一般原

14、則：不潔凈或易結(jié)垢的液體、腐蝕性流體一般原則：不潔凈或易結(jié)垢的液體、腐蝕性流體 壓力高的流體壓力高的流體 走管程走管程 飽和蒸汽、流量小而粘度大的流體、對(duì)飽和蒸汽、流量小而粘度大的流體、對(duì) 流傳熱系數(shù)大的流體、需要冷卻的流體流傳熱系數(shù)大的流體、需要冷卻的流體 走殼程走殼程 (2) 流速的選擇流速的選擇 流速影響對(duì)流傳熱系數(shù)和污垢熱阻的大小。流速影響對(duì)流傳熱系數(shù)和污垢熱阻的大小。 流速減小，流速減小，流體中顆粒流體中顆粒沉積，甚至堵塞管路沉積，甚至堵塞管路 流速增大，流體阻力增大。流速增大，流體阻力增大。 （表（表4-12、4-13） (3) 流動(dòng)方式的選擇流動(dòng)方式的選擇 對(duì)于同樣的進(jìn)、出口條件

15、，傳熱量相同，對(duì)于同樣的進(jìn)、出口條件，傳熱量相同， A逆 逆A并并 管程或殼程管程或殼程，對(duì)流傳熱系數(shù)，對(duì)流傳熱系數(shù)，但同時(shí)流動(dòng)阻力，但同時(shí)流動(dòng)阻力， tm ，應(yīng)權(quán)衡確定，應(yīng)權(quán)衡確定 (4) 換熱管規(guī)格和排列的選擇換熱管規(guī)格和排列的選擇 換熱管規(guī)格：換熱管規(guī)格：等，5 . 2382252195 . 225 管子長(zhǎng)度：管子長(zhǎng)度：1.5m、2m、3m、4.5m、6m、9m 64 D L 一般情況下： (5) 折流擋板折流擋板 管子在管板上的排列：管子在管板上的排列： 擋板間距：一般取殼體內(nèi)徑的擋板間距：一般取殼體內(nèi)徑的0.21.0倍倍 正三角形排列正三角形排列正方形排列正方形排列 正三角形錯(cuò)列正三

16、角形錯(cuò)列 擋板切除對(duì)流動(dòng)的影響擋板切除對(duì)流動(dòng)的影響 2、流體通過(guò)換熱器時(shí)阻力的計(jì)算、流體通過(guò)換熱器時(shí)阻力的計(jì)算 （1）管程阻力）管程阻力 管程阻力可按一般摩擦阻力計(jì)算式求得。管程阻力可按一般摩擦阻力計(jì)算式求得。 pii Nfppp)( 21 管程總阻力： 2 2 1 i i u d l p 每程直管阻力： 2 3 2 2 i u p 每程回彎阻力： 5 . 1219 4 . 15 . 225 i it f fF 結(jié)構(gòu)校正系數(shù)， 3 Pi Np 說(shuō)明： （2）殼程阻力）殼程阻力 對(duì)于殼程阻力的計(jì)算，由于流動(dòng)狀態(tài)比較復(fù)雜，對(duì)于殼程阻力的計(jì)算，由于流動(dòng)狀態(tài)比較復(fù)雜， 計(jì)算公式多，計(jì)算結(jié)果相差較大。計(jì)

17、算公式多，計(jì)算結(jié)果相差較大。 埃索法：埃索法： ssipos NFppp)(殼程總阻力： 2 1 2 o BTCoo u NNFfp ）（管束阻力： 2 2 5 . 3 2 o B p i u D B Np ）（折流板缺口阻力： 3 ) 1 ( B po說(shuō)明： 表表4-14 列管式換熱器允許的壓降范圍列管式換熱器允許的壓降范圍 3、管殼式換熱器設(shè)計(jì)和選用的計(jì)算步驟、管殼式換熱器設(shè)計(jì)和選用的計(jì)算步驟 （1）初選換熱器的規(guī)格尺寸）初選換熱器的規(guī)格尺寸 初步選定換熱器的流動(dòng)方式，保證溫差初步選定換熱器的流動(dòng)方式，保證溫差校正系數(shù)校正系數(shù) 大于大于0.8，否則應(yīng)改變流動(dòng)方式，重新計(jì)算。，否則應(yīng)改變流動(dòng)

18、方式，重新計(jì)算。 計(jì)算熱流量計(jì)算熱流量Q及平均傳熱溫差及平均傳熱溫差tm，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估 計(jì)總傳熱系數(shù)計(jì)總傳熱系數(shù)K估 估，初估傳熱面積 ，初估傳熱面積A估 估。 。 選取管程適宜流速，估算管程數(shù)，并根據(jù)選取管程適宜流速，估算管程數(shù)，并根據(jù)A估 估的數(shù) 的數(shù) 值，確定換熱管直徑、長(zhǎng)度及排列。值，確定換熱管直徑、長(zhǎng)度及排列。 （2）計(jì)算管、殼程阻力）計(jì)算管、殼程阻力 計(jì)算管、殼程流速和阻力，判斷是否合理。計(jì)算管、殼程流速和阻力，判斷是否合理。 （4）計(jì)算傳熱面積并求裕）計(jì)算傳熱面積并求裕 度度 一般應(yīng)使所選用或設(shè)計(jì)的實(shí)際傳熱面積一般應(yīng)使所選用或設(shè)計(jì)的實(shí)際傳熱面積AP大于需大于需 要的傳熱

19、面積要的傳熱面積A0 20%左右為宜，左右為宜， 即裕度為即裕度為20%左右。左右。 裕度的計(jì)算式為：裕度的計(jì)算式為： %100 0 0 A AA H P （3）核算總傳熱系數(shù)）核算總傳熱系數(shù) 求出總傳系數(shù)求出總傳系數(shù)K計(jì) 計(jì)，并與估算時(shí)所取用的傳熱系數(shù) ，并與估算時(shí)所取用的傳熱系數(shù) K估 估進(jìn)行比較。如果相差較多，應(yīng)重新估算。 進(jìn)行比較。如果相差較多，應(yīng)重新估算。 三、三、換熱器的傳熱強(qiáng)化途徑換熱器的傳熱強(qiáng)化途徑 m tKAQ 強(qiáng)化方法：強(qiáng)化方法：提高提高K、A或或tm 目目 的：的：傳熱面積傳熱面積 ，使設(shè)備費(fèi)用降低，使設(shè)備費(fèi)用降低 1、提高、提高K值值 0 0 000 0 111 s m

20、i si ii R d d d d R d d K （1）降低污垢熱阻）降低污垢熱阻 （2）提高對(duì)流傳熱系數(shù)）提高對(duì)流傳熱系數(shù) 若若i 0，提高，提高小小( i)的一側(cè)的一側(cè) 兩側(cè)兩側(cè)相近，應(yīng)同時(shí)提高兩側(cè)流體的相近，應(yīng)同時(shí)提高兩側(cè)流體的 提高對(duì)流傳熱系數(shù)提高對(duì)流傳熱系數(shù)的方法的方法 無(wú)相變傳熱無(wú)相變傳熱 a）提高管內(nèi)流速提高管內(nèi)流速 2 . 0 8 . 0 ii dCu 2 . 0 8 . 0 iii du， 8 . 0 0 uK ii ，則如果 n p i i i C ud d 8 . 0 023. 0 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：流動(dòng)阻力流動(dòng)阻力，動(dòng)力消耗，動(dòng)力消耗，操作費(fèi)用操作費(fèi)用 經(jīng)濟(jì)優(yōu)化：經(jīng)濟(jì)優(yōu)化：

21、選擇選擇適宜流速，適宜流速，使總費(fèi)用最低使總費(fèi)用最低 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：總傳熱系數(shù)總傳熱系數(shù)，傳熱面積，傳熱面積，設(shè)備投資費(fèi)設(shè)備投資費(fèi) 流速流速 非工藝物流：非工藝物流：流量流量 工藝物流：工藝物流：流通截面積流通截面積 殼程：殼程：折流擋板數(shù)折流擋板數(shù) 管程：管程：?jiǎn)喂艹虇喂艹?雙雙(多多)管程管程 b）制造人工粗造表面）制造人工粗造表面 促進(jìn)邊界層分離，減薄層流底層，強(qiáng)化傳熱促進(jìn)邊界層分離，減薄層流底層，強(qiáng)化傳熱 c）加設(shè)擾流元件）加設(shè)擾流元件 管內(nèi)裝入麻花鐵、螺旋圈或金屬絲片；增強(qiáng)湍管內(nèi)裝入麻花鐵、螺旋圈或金屬絲片；增強(qiáng)湍 動(dòng)，破壞層流底層。動(dòng)，破壞層流底層。 有相變傳熱有相變傳熱 冷凝冷凝

22、：1）采用滴狀冷凝）采用滴狀冷凝 2）及時(shí)排放不凝氣體）及時(shí)排放不凝氣體 3）氣、液流向一致）氣、液流向一致 4）合理布置冷凝面）合理布置冷凝面 5）利用表面張力）利用表面張力 （溝槽（溝槽 ，金屬絲），金屬絲） 沸騰：沸騰： 1）保持核狀沸騰）保持核狀沸騰 2）制造人工表面，增加汽化核心數(shù)）制造人工表面，增加汽化核心數(shù) 2、提高傳熱推動(dòng)力、提高傳熱推動(dòng)力 限制：限制：兩側(cè)均為工藝物流時(shí)，溫度不能任意改動(dòng)兩側(cè)均為工藝物流時(shí)，溫度不能任意改動(dòng) 適用：適用：一側(cè)為公用工程物流一側(cè)為公用工程物流(加熱蒸汽、冷凝水加熱蒸汽、冷凝水)時(shí)，時(shí)， 其進(jìn)口溫度可調(diào)。其進(jìn)口溫度可調(diào)。 例：例：提高冷卻水用量提高

23、冷卻水用量 tc2， tm 提高加熱蒸氣壓力提高加熱蒸氣壓力 P ，ts ， tm 蒸發(fā)、閃蒸蒸發(fā)、閃蒸P ，ts ， tm 3、增加傳熱面積、增加傳熱面積 改善傳熱表面，增加單位體積設(shè)備的傳熱面積改善傳熱表面，增加單位體積設(shè)備的傳熱面積 如采用：如采用： 不同異形管不同異形管 開槽及加翅片開槽及加翅片 折流形式折流形式 多孔、高效傳熱面多孔、高效傳熱面 波紋管式傳熱管 縱向翅片管 橫向翅片管 螺旋槽紋管 縮放管 翅 片 管 的 截 面 小結(jié)小結(jié) v1、理解列管式換熱器的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、工藝計(jì)、理解列管式換熱器的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、工藝計(jì) 算及選型算及選型 v2、了解其他類型換熱器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)、了解其他類

24、型換熱器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) v3、理解強(qiáng)化傳熱的途徑、理解強(qiáng)化傳熱的途徑 本章小結(jié)：本章小結(jié)： 熱輻射（了解） 傳熱復(fù)習(xí)題: v1.1.傳熱的基本方式為傳熱的基本方式為_._._._._。 v2.2.工業(yè)上的換熱方法有工業(yè)上的換熱方法有_._._._._._._。 v3.3.稱為稱為_，其物理意義為，其物理意義為_._. v_，提高管內(nèi)值的有效方法，提高管內(nèi)值的有效方法_._.提高提高 管外值的有效方法管外值的有效方法_。 v4.4.傳熱一般采用逆流操作，但為傳熱一般采用逆流操作，但為_._._ v時(shí)采用并流操作。時(shí)采用并流操作。 v5.5.用二種厚度相同的材料保溫時(shí)，往往把用二種厚度相同的材料保溫

25、時(shí)，往往把_ _ 的材料包在內(nèi)的材料包在內(nèi) 層，層， 以達(dá)到好的保溫效果。以達(dá)到好的保溫效果。 v6.6.金屬的導(dǎo)熱系數(shù)大都隨其純度的增加而金屬的導(dǎo)熱系數(shù)大都隨其純度的增加而_，隨其溫度的升高，隨其溫度的升高_(dá)。 v7.7.對(duì)流傳熱的熱阻主要集中在對(duì)流傳熱的熱阻主要集中在_,_,因因_強(qiáng)強(qiáng) 化對(duì)流傳熱的重要途徑。化對(duì)流傳熱的重要途徑。 v8.8.一熱流體將熱量通過(guò)壁面?zhèn)鹘o冷流體的過(guò)程是一熱流體將熱量通過(guò)壁面?zhèn)鹘o冷流體的過(guò)程是_ v_._._._. v9.9.固定管板式列管式換熱器中，壓力高、腐蝕性以及不清潔的物料應(yīng)走固定管板式列管式換熱器中，壓力高、腐蝕性以及不清潔的物料應(yīng)走 _程。程。 v1

26、0.10.一根暴露在外的熱管子以一根暴露在外的熱管子以_._._散發(fā)熱量。散發(fā)熱量。 一一.填空題填空題 11.11.式中兩個(gè)準(zhǔn)數(shù)式中兩個(gè)準(zhǔn)數(shù)=_=_，Pr=_. Pr=_. 若液體被冷卻時(shí)若液體被冷卻時(shí) n=_n=_。 12.12.在平壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)過(guò)程中，通過(guò)三層厚度相同的材料，三層間的溫度在平壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)過(guò)程中，通過(guò)三層厚度相同的材料，三層間的溫度 差變化差變化 是依次降低，則三層材料的導(dǎo)熱系數(shù)的大小順序是依次降低，則三層材料的導(dǎo)熱系數(shù)的大小順序 _。 13.13.沸騰傳熱可分為三個(gè)區(qū)域，它們是沸騰傳熱可分為三個(gè)區(qū)域，它們是_、_、 _ _ 。應(yīng)維持在。應(yīng)維持在_區(qū)內(nèi)操作。區(qū)內(nèi)操作。 14

27、.14.用飽和蒸汽加熱水，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)傳熱阻力迅速加大，這可用飽和蒸汽加熱水，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)傳熱阻力迅速加大，這可 能是由于能是由于_所引起的。所引起的。 15.15.溫度差損失包括溫度差損失包括_、 _、 _。 16 .16 .牛頓冷卻定律表達(dá)式：牛頓冷卻定律表達(dá)式：_。 二二.選擇題選擇題 v1.1.傳熱過(guò)程中當(dāng)兩側(cè)流體的對(duì)流傳熱系數(shù)都較大時(shí)，影響傳熱過(guò)程傳熱過(guò)程中當(dāng)兩側(cè)流體的對(duì)流傳熱系數(shù)都較大時(shí)，影響傳熱過(guò)程 的將是的將是 （ ）。）。 v A A、管壁熱阻；、管壁熱阻； B B、管內(nèi)對(duì)流傳熱熱阻；、管內(nèi)對(duì)流傳熱熱阻； v C C、污垢熱阻；、污垢熱阻； D D、管外對(duì)流傳

28、熱熱阻；、管外對(duì)流傳熱熱阻； v2.2.下述措施中對(duì)提高換熱器殼程對(duì)流傳熱系數(shù)有效的是（下述措施中對(duì)提高換熱器殼程對(duì)流傳熱系數(shù)有效的是（ ）。）。 v A A、設(shè)置折流擋板；、設(shè)置折流擋板； B B、增大板間距；、增大板間距； v C C、增加管程數(shù)；、增加管程數(shù)； D D、增加管內(nèi)流體的流速；、增加管內(nèi)流體的流速； v3.3.在確定換熱介質(zhì)的流程時(shí)，通常走管程的有（在確定換熱介質(zhì)的流程時(shí)，通常走管程的有（ ），走殼程），走殼程 的有（的有（ ）。）。 v A A、高壓流體；、高壓流體； B B、蒸汽；、蒸汽； C C、易結(jié)垢的流體；、易結(jié)垢的流體； v D D、腐蝕性流體；、腐蝕性流體； E

29、 E、粘度大的流體；、粘度大的流體； F F、被冷卻的流體；、被冷卻的流體； v4.4.采用多管程換熱器，雖然能提高管內(nèi)流體的流速，增大其對(duì)流傳熱采用多管程換熱器，雖然能提高管內(nèi)流體的流速，增大其對(duì)流傳熱 系數(shù)，但同時(shí)地導(dǎo)致（系數(shù)，但同時(shí)地導(dǎo)致（ ）。）。 v A A、管內(nèi)易結(jié)垢；、管內(nèi)易結(jié)垢； B B、殼程流體流速過(guò)低；、殼程流體流速過(guò)低； v C C、平均溫差下降；、平均溫差下降； D D、管內(nèi)流動(dòng)阻力增大；、管內(nèi)流動(dòng)阻力增大； v5.5.增大換熱器傳熱面積的辦法有（增大換熱器傳熱面積的辦法有（ ）。）。 v A A、選用粗管排列；、選用粗管排列； B B、選用翅片管；、選用翅片管； v

30、C C、增加管程數(shù)；、增加管程數(shù)； D D、增加殼程數(shù)；、增加殼程數(shù)； v6.6.關(guān)于傳熱系數(shù)關(guān)于傳熱系數(shù)K K下述說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（下述說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ）。）。 vA.A.傳熱過(guò)程中總傳熱系數(shù)傳熱過(guò)程中總傳熱系數(shù)K K實(shí)際上是個(gè)平均值；實(shí)際上是個(gè)平均值； vB.B.總傳熱系數(shù)總傳熱系數(shù)K K隨著所取的傳熱面不同而異；隨著所取的傳熱面不同而異； vC.C.總傳熱系數(shù)總傳熱系數(shù)K K可用來(lái)表示傳熱過(guò)程的強(qiáng)弱，與冷熱流體的物性無(wú)關(guān)；可用來(lái)表示傳熱過(guò)程的強(qiáng)弱，與冷熱流體的物性無(wú)關(guān)； vD.D.要提高要提高K K值，應(yīng)從降低最大熱阻著手；值，應(yīng)從降低最大熱阻著手； 7.7.一般條件下一般條件下, ,下

31、列物質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)最大的是（下列物質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)最大的是（ ）。）。 A A、金屬固體、金屬固體 B B、非金屬固體、非金屬固體 C C、液體、液體 D D、氣體、氣體 8.8.下列說(shuō)法不正確的是（下列說(shuō)法不正確的是（ ）。）。 A A、由物體本身分子、原子或電子的微觀運(yùn)動(dòng)使熱量發(fā)生傳遞的過(guò)程稱為、由物體本身分子、原子或電子的微觀運(yùn)動(dòng)使熱量發(fā)生傳遞的過(guò)程稱為 熱傳導(dǎo)熱傳導(dǎo) B B、除分子運(yùn)動(dòng)之外，流體質(zhì)點(diǎn)也發(fā)生相對(duì)的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生碰撞與混合，、除分子運(yùn)動(dòng)之外，流體質(zhì)點(diǎn)也發(fā)生相對(duì)的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生碰撞與混合， 由此引起熱量傳遞的過(guò)程稱為對(duì)流由此引起熱量傳遞的過(guò)程稱為對(duì)流 C C、任何物體，只要其溫度在絕對(duì)

32、零度以上，都能隨溫度的不同以一定范、任何物體，只要其溫度在絕對(duì)零度以上，都能隨溫度的不同以一定范 圍波長(zhǎng)的電磁波的形式發(fā)射能量圍波長(zhǎng)的電磁波的形式發(fā)射能量 D D、傳熱過(guò)程中，熱量都是以一種基本傳熱方式單獨(dú)完成傳遞、傳熱過(guò)程中，熱量都是以一種基本傳熱方式單獨(dú)完成傳遞 v9.9.下列物質(zhì)在常溫常壓下導(dǎo)熱系數(shù)最小的是（下列物質(zhì)在常溫常壓下導(dǎo)熱系數(shù)最小的是（ ） A A、鋁、鋁 B B、石棉、石棉 C C、水、水 D D、空氣、空氣 10.10.流體的平均導(dǎo)熱系數(shù)入的單位是流體的平均導(dǎo)熱系數(shù)入的單位是( )( ) A A、W/m BW/m B、W CW C、W/(m oC) CW/(m oC) C、 W/oCW/oC 11.11.圓形直管內(nèi)強(qiáng)制湍流的傳熱系數(shù)計(jì)算式為圓形直管內(nèi)強(qiáng)制湍流的傳熱系數(shù)計(jì)算式為 （ ） A A、a=0.36a=0.36入入/de (deuo/)0.55/de (deuo/)0.55（Cp/Cp/）1/31/3 （/w/w）0.140.14 B B、a=0.023/d (du/)0.8(Cp/)na=0.023/d (du/)0.8(Cp/)n C C、 Nu=1.86(ReNu=1.86(RePrPrd/l)1/3d/l)1/3（/w/w）0.14