化工原理下册第四章传热.ppt

* * 优点： 结构紧凑 不易结垢,堵塞 K大 保持逆流,?tm大 缺点： 压力,温度不能太高 难以维修 * * （三）板翅式换热器 优点： 流体湍动程度高，K大； 结构紧凑，单位体积的A较大； 缺点： 易堵塞，清洗困难； 构造复杂 * * （四）翅片管换热器 增加A，增强管外流体的湍动来提高? * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 一、基本概念 1. 辐射：物体通过电磁波来传递能量的过程。 2. 热辐射：物体由于热的原因以电磁波的形式向 外发射能量的过程。 特点： 能量形式的转换 不需要任何介质 第五节 热 辐 射 * * Q? Q? Q? N Q 能量守恒定律： ——吸收率A ——反射率R ——穿透率 D 3. 物体对热辐射的作用 总能量Q；被物体吸收Q? ；被反射Q? ；穿过物体Q? * * 黑体： 白体(镜体)： 透热体： 灰体：以相同的吸收率吸收所有波长辐射能的物体 固体、液体：D=0 A+R =1 气体： R =0 A+D =1 A=1 R=1 D=1 * * 二、物体的辐射能力 物体在一定温度下，单位表面积、单位时间内所发射的全部辐射能(波长从0到?), E表示, W/m2 ?──黑体辐射常数, 5.669× 10-8W/(m2 .K4) （一）黑体 斯蒂芬-波尔茨曼定律 四次方定律表明，热辐射对温度特别敏感 Cb──黑体辐射系数, 5.669W/(m2 .K4) * * （二）实际物体 黑度： ?1 ?=f(物体的种类、表面温度、表面状况) C——灰体的辐射系数，C= ?Cb ?是物体辐射能力接近黑体辐射能力的程度 ——实验测定 * * （三）克希霍夫定律 对灰体: 热交换达到平衡时 T1=T2, q=0 任意物体: T1 T2 A1 A 2=1 E1 Eb （1-A1）Eb A1Eb Ⅰ 灰体 Ⅱ 黑体 克希霍夫定律 * * 结论： （1）物体的辐射能力越强，其吸收率越大 （2）A=? 同温度下，物体的吸收率与黑度数值上相等 （3） A ＜１，E＜ Eb 在任何温度下、各种物体中以黑体的辐射能力为最大 * * （一）辐射传热速率 四、两固体间的相互辐射 ①两面积无限大的平行平板 ②两平面有限大的平行平板 * * ③ 一物体被另一物体包围 若外围为黑体， ?1=1 或 A2 》A1， 则 C1-2=C1=Cb?1 * * 1. 温度的影响 Ｑ? ?T4；低温可忽略，高温可能成为主要方式 2. 几何位置的影响 3. 表面黑度的影响 Ｑ? ?，可通过改变?大小强化或减小辐射传热 4. 辐射表面间介质的影响 减小辐射散热，在两换热面加遮热板（ ?小热屏） （二）影响辐射传热的主要因素 * * 五、高温设备及管道的热损失 对流： 辐射： 令?=1 总热损失： ?T——对流-辐射联合传热系数，W/(m2.K) * * （1）空气自然对流，tW150?C （2）空气沿粗糙壁面强制对流 管道及圆筒壁保温层外 空气速度u5m/s 平壁保温层外 空气速度u=5m/s * * 一、换热器的分类 按用途分类 加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、再沸器 按冷、热流体热量交换方式分类 混合式、蓄热式、间壁式 第六节 换热器 * * 二、间壁式换热器的类型 （一）夹套换热器 优点： 结构简单 缺点： A小 釜内?小 强化措施： 釜内加搅拌 釜内加蛇管 外循环 * * （二）蛇管换热器 1. 沉浸式 强化措施：容器内加搅拌器，提高K 优点： 结构简单 管内能耐高压 缺点： 管外?小 * * 2. 喷淋式 优点： 结构简单 管内能耐高压 管外? 比沉浸式大 缺点： 喷淋不易均匀 占地面积大 * * （三）套管换热器 优点： 结构简单 能耐高压 ? (K)或?tm大 缺点： 结构不紧凑A/V小 接头多，易漏 * * （四）列管换热器 管板、管束、封头、壳体 * * 1. 固定管板式 特点：结构简单；但壳程检修和清洗困难。 ——加热补偿圈（膨胀节） 当管内外流体温差Δ t 50℃ 时，需考虑