传热1.5.ppt

6.4 沸腾给热与冷凝给热 讨论 传热计算 夹套式换热器 沉浸式换热器 套管式换热器 管壳式（列管式）换热器 6.7.3 换热器的强化和其他类型 设计及选用步骤 1、计算△tm ，取大者△t1 ，小者△t2 ，较方便； 2、0.5 ＜ △t1 / △t2 ＜2时，可用算术平均值代替； 小结： 3、逆流与并流比较： 二侧流体变温时，△tm逆＞△tm并，工业上常采用逆流； 一侧流体变温时， △tm逆=△tm并 逆流优于并流 前期回顾 1、以内表面积为基准： 2、以外表面积为基准： 3、以内、外表面积的平均面积为基准： 1)、传热系数与总热阻互为倒数； 2)、若α1＞＞α2，K≈α2，α1＜＜α2，K≈α1；即控制热阻. 3)、若d2/d1＜2时，dm可用d2+d1/2代替； 4)、提高K的途径：若α1＞＞α2，α2↑，若α1＜＜α2，α1 ↑ ，若α1，α2接近，须同时提高； 5)、工程上常用Ko计算。 4、污垢热阻： 5、壁温估计: 壁温必接近于热阻较小的一侧的流体的温度。 2 6、传热基本方程式 7、对数平均温度差 计算依据 设计型计算 操作型计算 判定换热器能否使用 预测参数变化 6.6.3换热器的设计型计算 设计型计算的命题方式　 ????? 1、设计任务：将一定流量的热流体自给定温度冷却至指定温度。 ????? 2、设计条件：可供使用的冷却介质温度，即冷流体的进口温度。 ????? 3、计算目的：确定经济上合理的传热面积及换热器其他有关尺寸 设计型问题的计算方法 （1）首先由传热任务计算换热器的热流量 （2）作出适当的选择并计算平均推动力 （3）计算冷、热流体与管壁的对流给热系数及总传热系数K; （4）由传热基本方程计算传热面积。 流向 流程、流速 材质 热负荷Q K T2 T1 t1 t2 T1 T2 t2 t1 设计型计算中的参数选择 （1）选择流体的流向,即决定采用逆流、并流还是其它复杂流动方式； （2）选择冷却介质的出口温度。? ??? 为求传热系数K，需计算两侧的给热系数，故设计者必须决定： 1）冷、热流体各走管内还是管外； 2）选择适当的流速，同时还必须选择适当的污垢热阻。 2、冷却介质出口温度的选择 t2↑，qm2↓，操作费↓； 但t2↑ ， △tm ↓，A↑，设备费↑ 且t2↑ ，盐类溶解度↓ 一般t2≤45℃， △tm≥10℃ 3、流速的选择 u↑，α↑，K↑，A↓，但阻力损失↑ 传热兼顾阻力 6.6.4 换热器的操作型计算：? （1） 第一类命题 给定条件：换热器的传热面积以及有关尺寸，冷、热流体的物理性质，冷热流体的流量和进口温度以及流体的流动方式。 计算目的：冷热流体的出口温度 （2） 第二类命题 给定条件：换热器的传热面积以及相关尺寸，冷、热流体的物理性质，热流体的流量和进、出口温度，冷流体的进口温度以及流动方式 计算目的：所需冷流体的流量及出口温度。 判定换热器能否使用 预测参数变化 试差计算 传热过程的调节 （1）为增大传热量而加大流量 qm变，则u变，α变，K变，同时出口温度变，Δtm变。 （2）α1α2时，K≈α2 则qm1变造成α1变，但K基本不变，只Δtm变； 若t2低，(t2-t1)很小，温差低，则qm2↑对t2影响很小， 基本无调节余地。 操作性问题的计算方法： 6.7 换 热 器 夹套式、沉浸蛇管式、 管壳式（列管式） 喷淋式、套管式、 固定管板式 U形管式 浮头式 单程多程 多程 6.7.1 间壁式换热器的类型 分类 混合式 蓄热式 间壁式 结构简单、传热面积受容器壁面限制、传热系数不高。 优??? 点：结构简单、能承受高压、可用耐腐蚀材料制。 缺??? 点：容器内流体湍动程度低、管外给热系数小。 优??? 点：结构简单、能承受高压、刻用耐腐蚀材料制。 缺??? 点：容器内流体湍动程度低、管外给热系数小。 浮头式 U型管式 补偿圈 结构特点:两端管板与壳体制成一体的结构型式。 特???? 点：结构简单成本低、壳体清洗困难、冷热流体温差不大，若温度差稍高可在壳体上加装膨胀节。 结构特点: 换热器中每根换热管都弯成U形。管束：φ19x2mm和φ25x2.5mm；管中心距：32mm排列方式：正三角形、正方形。 特???? 点： 这种结构完全消除了热应力,壳程清洗检修方便。但管程不易清洗，只适用于清洁而不易结垢的流体。 结构特点:换热器中两端的管板由一端可以沿轴向自由浮动。 管 束：φ19x2mm和φ25x2.5mm； 管中心距：32mm排列方式：正三角形、正方形。 特??? ? 点：这种结构完全消除了热应力,而且清洗检修方便。