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模块四传热技术教案(中级)教程
青岛海湾集团企业新型学徒制教案(化工总控工中级)
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模块四传热技术授课时间2016年 月 日 ~2016 年 月 日典型任务传热技术学习目标1、掌握传热的基本概念
2、了解传热过程的基本方程式
3、掌握常见的传热方法
4、掌握企业常见的换热器及其特点
5、掌握强化传热的方法建议课时32课时任课教师侯可宁
本模块教学内容
子模块一 传热基本概念
子模块二 传热基本方程式
子模块三 换热方法
子模块四 换热器
子模块五 强化传热
子模块一传热基本概念授课时间年 月 日 学习目标1、了解传热、载热体、热载热体、冷载热体、加热剂、冷载流体的定义
2、掌握稳定传热、不稳定传热、热量、比热容、显热、潜热的定义
3、熟悉温度、内能的表示方法任课教师侯可宁课时 2课时学习过程设计 一、教学准备
讲义、教材、PPt
二、课程引入
以学员在工作过程中常见的传热过程为例进行,以提问的形式引出传热的概念是什么?
三、任务实施
1、传热:指热传递,即由于温度差而产生的能量由高温区向低温区的转移;在化学工程角度讲,是指传热过程,即由于存在温度差而发生热传递的化工过程。
2、载热体:参与传热的流体称为载热体
3、热载热体:温度较高并在传热过程中失去热量的流体。
4、冷载流体:温度较低并在传热过程中得到热量的流体。
5、加热剂:传热的目的是将冷载热体加热或汽化,则所用的热载热体称为加热剂。
6、冷却剂:传热的目的是将热载热体冷却或凝结,则所用的冷载热体称为冷却剂或冷凝剂。
7、稳定传热:在传热过程中,温度仅随传热面上个点的闻之变化而不随时间变化。(重点讲述)
8、不稳定传热:在传热过程中,温度不仅随位置变化,而且随时间变化。其单位时间所传递的热量随时间而变化。(重点讲述)
9、热现象:是物质运动的一种表现,它是物体内部大量分子无规则运动的宏观表现。
10、物体的内能:物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和。
11、温度:表示物体冷热程度的物理量
12、热量:热传递过程中传递能量的多少。
13、比热容:单位质量的某种物质温度升高或降低1K时吸收或放出的热量(C,kJ/kg?K)(重点讲述)
14、显热:物质在没有相变的情况下温度变化时所吸收或放出的热量。(重点讲述)
15、潜热:在温度压力不变时物质发生相变所吸收或放出的热量。(重点讲述)
学徒活动
子模块二传热基本方程式授课时间年 月 日 学习目标1、掌握传热过程基本方程式的表示方法
2、掌握传热速率的计算方法
3、掌握平均温差的求算方法
4、了解传热系数的物理意义任课教师侯可宁课时 8课时学习过程设计 一、教学准备
讲义、教材、PPt
二、课程引入
从传热基本方程
或
可知,要强化传热过程主要应着眼于增加推动力和减少热阻,也就是设法增大或者增大传热面积A和传热系数K。
在生产上,无论是选用或设计一个新的换热器还是对已有的换热器进行查定,都是建立在上述基本方程的基础上的,传热计算则主要解决基本方程中的及有关量的计算。传热基本方程是传热章中最主要的方程式。
三、任务实施
1、传热速率Q的计算
冷、热流体进行热交换时,当热损失忽略,则根据能量守恒原理,热流体放出热量,必等于冷流体所吸收的热量,即,称之热量衡算式。
(1)无相变化时热负荷的计算
比热法
式中 ——热负荷或传热速率,J.s-1或W;
——热、冷流体的质量流量,kg.s-1;
——冷、热流体的定压比热,取进出口流体温度的算术平均值下的比热,
kJ.(kg.k)-1;
——热流体进、出口温度,K(°C);
-冷流体的进出口温度,K(°C)。
(2)热焓法
式中 ——物料始态的焓,kJ.kg-1;
——物料终态的焓,kJ.kg-1。
有相变化时热负荷计算
式中 ——发生相变化流体的质量流量,kg.s-1;
——液体汽化(或蒸汽冷凝)潜热,kJ.kg-1。
注
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