第七章换热设备创新.ppt

第七章 换热设备 传热介质 一、热传导的基本概念 温度梯度和热传导微分方程 傅立叶定律 平壁热传导和圆筒壁热传导 对流传热 传热的加强与减弱 流体的流动状态 辐射传热 工业锅炉 蒸发量 蒸汽锅炉每小时产生的额定蒸汽量 压力 蒸汽锅炉出汽口处的蒸汽额定压力或热水锅炉出水口的热水额定压力称为锅炉的工作压力 温度 生产过热蒸汽的锅炉或热水锅炉，必须表明蒸汽过热器出口处热蒸汽的温度或热水出口处的水温 锅炉的效率 锅炉用于生产蒸汽或热水的热量占所消耗燃料的全部热量的百分比 煤水比 锅炉单位时间的耗煤量和所产生的蒸汽量之比 金属消耗率 制造锅炉耗用的金属重量与其额定蒸发量之比 空气预热设备 用于空气预热的有蒸汽、烟气、电、太阳能和其他燃料加热的各种设备其中前三种应用广泛。 蒸汽加热的空气预热设备 农产品和食品的热加工中，制作淀粉、味精的气流干燥、制左淀粉、血粉的喷物干燥和干制果蔬的隧道式干燥，都采用蒸汽加热的空气预热设备，它具有卫生条件好，热风温度较易调节控制等优点。 设备由蒸汽锅炉、空气过滤器、热交换器和管、阀等组成 烟气加热的空气预热设备 1.管式热风炉：燃煤炉或燃烧室、热换器、烟囱和风机等部分组成 2.无管式热风炉：炉壳体、燃烧室、炉蕊、冷风罩和环形风道、烟道组成 管式热交换器结构 工作过程是燃煤产生的烟气由烟道气进口送入，在管内往返流动，然后排入大气。冷空气由风机引入管壳间与烟气进行换热形成热风。 优点：结构简单，容易制造，设备费低。 缺点：换热器易漏气， 使用寿命短， 不易清灰 在国内虽未大量应用， 但对农副产品和土特 产品的干燥发挥了作 用 无管式热风炉 由炉壳体、燃烧室、炉蕊、冷风罩和环形风道、烟道组成 外界冷空气靠风机引力，从热风炉顶部进入，经两辊回程通过炉蕊由炉体中部排出。燃烧室产生的 烟气经两个回程从炉下部排出 特点：炉体除冷风罩外，所有 金属面都参加热交换，换热面 积大；炉蕊内壁焊有散热片， 能够强化换热、降低炉壳体温 度、延长使用寿命；散热面多 为垂直布置，减少积灰；安装 简便。但金属耗量大、造价较 高。 第四节 加热、冷却和杀菌设备 加热、冷却和加热杀菌的设备种类甚多，乳品、果品和肉食品加工厂常用的有代表性的设备有夹层式、筒式、管式、片式和闪蒸式等类型。 换热器：主要指实现流体与流体间热交换的设备 1.贮槽式换热器 2.筒式换热器 3.管式换热器：(1).列管式换热器；(2).螺线管式换热器 (3).套管式换热器；(4).板式换热器；(5).闪蒸式灭菌器分类： 分类：1、按传热方式：间壁式，混合式。 2、按使用目的：预热式、加热式、过热式、冷凝式、深冷式等。 3、按结构和传热面积对间壁式又分：管式、板式。 管式又分：列管式、蛇（盘）管式、套管式、翅片管式等 贮槽式换热器 内胆用不锈钢制造，外壳采用优质碳素钢，外覆玻璃棉及镀锌铁皮保温层。内胆与外壳间为传热夹层，当夹层内通入蒸汽或热水时，可对贮存在内胆中的物料进行升温或保温。底部排水口与疏水器衔接，以排出冷凝水，如用作冷却降温时，载冷体则由底部进口管进入，经热交换后由上部溢流管排出。传热夹层与压力表及安全阀相通，便于观察调节蒸汽压力，并保证操作安全。内胆中装有锚式搅拌器7及挡板6，可搅拌物料，上下翻动，以提高物料与器壁的热交换作用，达到均匀加热或冷却的目的。 优点：结构简单、操作方便、清洗检修容易，一般要配置2～3台，以便轮流周转。 筒式换热器 呈圆筒形，有立式和卧式两种，适于瓶装罐头食品的杀菌操作 立式杀菌器一般是先用蒸汽直接对锅内的水加热，然后热水通过罐壁内食品加热，常用于中小罐头厂的常压杀菌。 卧式杀菌器多用蒸汽直接对器内罐头加热，常用于大型罐头厂的高压杀菌。 由筒体14、门15、进气管2和控制仪表、阀门等组成。筒体内底部装有两根 管式换热器 列管式换热器：按结构分成固定板式、U形管式和浮头式 工作时液料从管内往返流过，加热或冷却介质从管间流过 特点：可以补偿热膨胀，清洗和维修方便，但结构复杂，造价较高 列管式换热器：按 结构分成固定板式 U形管式和浮头式。