环境工程原理第四章45节.ppt

第五节 换热器 传热系数高，不易堵塞，流道长，可为完全逆流，便于控制温度和利用低温热源。操作压力和温度不能太高，不易检修。 2、螺旋板式换热器 第五节 换热器 第五节 换热器 3、平板式换热器 优点：传热系数高；结构紧凑；具有可拆结构，操作灵活性大， 检修、清洗方便。 缺点：允许操作压强和温度比较低，两板间距仅几毫米，流通面 积较小，流速不大，处理量小。 第五节 换热器 第五节 换热器 四、翅片式换热器 结构：在管子外表面上装有径向或轴向翅片。 用途：适用于两种流体的给热系数相差很大的场合，例如水蒸气 和空气间的换热，若空气在管外流动，则在管外装置翅 片，既可增大空气侧的传热面积，又可促进空气湍动，从 而提高换热器的传热速率。 翅片与光管的连接应紧密无间，否则会在连接处产生很大的接触热阻。常用的连接方法有镶嵌、缠绕或高频焊接，其中焊接最为密切，但加工费用较高。 第五节 换热器 翅片盘管换热器 空调机组表冷器 第五节 换热器 (a)光直翅片 (b)锯齿翅片 (c)多孔翅片 五、热管换热器 结构及工作原理：将一根金属管的两端密封，抽出不凝性气体，充以一定量的某种工作液体而成。当热管的一端被加热时，工作液体受热沸腾汽化，产生的蒸汽流至冷却端冷凝放出冷凝潜热，冷凝液沿着具有毛细结构的吸液芯在毛细管力的作用下回流至加热段再次沸腾汽化，工作介质如此反复循环，热量则由热管的轴向由加热端传至冷却端。 1—导管 2—吸液芯 3—蒸汽 4—吸热蒸发端 5—保温层 6—放热冷凝端 第五节 换热器 特点：有相变对流传热系数大，结构简单，壁温均匀。 用途：给热系数很小的气-气换热过程。 热管式CPU散热器 第五节 换热器 当液体和气体换热时，可将管外表面翅化以强化传热。 Zalman夹心式一体化热管显卡散热器 第五节 换热器 其它形式的热管散热器 （1）增大传热面积 六、强化换热器传热过程的途径 第五节 换热器 采用小直径管、用螺旋管、波纹管代替光滑管，在管外加装翅片，在管壁上加工轴向肋片等。 （2）增大平均温度差 改变两侧流体相互流向；提高蒸汽的压强可以提高蒸汽的温度；增加管壳式换热器的壳程数。 （3）提高传热系数 设法减少对传热系数影响最大的热阻：①提高流体的速度；②增强流体的扰动；③在流体中加固体颗粒；④在气流中喷入液滴；⑤采用短管换热器；⑥防止结垢和及时清除污垢。 (1)简述换热器的类型。 (2)什么是间壁式换热器，主要包括哪几种类型？ (3)列管式换热器式最常用的换热器，说明什么是管程、壳程，并分析当气体和液体换热时，气体宜通入哪一侧？ (4)简述强化换热器传递过程的途径。 本节思考题 第五节 换热器 一、辐射传热的基本概念 二、物体的辐射能力 三、物体间的辐射传热 四、气体的热辐射 五、对流和辐射联合传热 本节的主要内容 第四节 辐射传热 (一)热辐射 热辐射：物体因热的原因而发出辐射能的过程 辐射：物体以电磁波的方式传递能量的过程 热平衡时，热辐射存在，但辐射传热量为0 一、辐射传热的基本概念 第四节 辐射传热 辐射能：以辐射的形式传递的能量。 辐射传热：自然界中凡是温度高于绝对零度的物体，在向外发 出热辐射的同时，也在不断地吸收周围物体发出的 辐射能，并将其转化为热能，这种物体间相互辐射 和吸收辐射能的传热过程，称为辐射传热。 热辐射的能力与温度有关，随着温度的升高，热辐射的作用将变得越加重要；高温时，热辐射将起决定作用。 理论上，物体热辐射的电磁波波长可以包括电磁波的整个波谱范围。 在工程中有实际意义的热辐射波长在0.4～20μm， 而且大部分能量位于红外线区段，即0.8～20μm，0.4～0.8 ?m(可见光) 波段在很高温度下才有明显作用。 电磁波谱 第四节 辐射传热 (二)热辐射对物体的作用 辐射总能量 反射 吸收 穿透 物体对辐射的吸收率 反射率 穿透率 第四节 辐射传热 热射线在物理本质上与光射线一样服从反射和折射定律。当物体发射的辐射能投射到另一物体表面上时，一部分被物体吸收(QA)，一部分被反射回去(QR)，一部分透过物体(QD)，其中被吸收部分可以转化为热能。 根据能量守恒定律： 引入理想物体的概念，作为实际物体与之比较的标准，可以使辐射传热计算大大简化。 第四节 辐射传热 黑