[工学]管壳式热交换器设计全解3.ppt

高效间壁式热交换器 3.1 螺旋板式热交换器 3.2 板式热交换器 3.3 板翅式热交换器 3.4 翅片管热交换器 3.5 热管热交换器 3.6 蒸发冷却（冷凝）器的结构 螺旋板式换热器 第一节 螺旋板式热交换器 分类 螺旋板式换热器 螺旋板式换热器 螺旋板式换热器的特点 板式换热器的构造 平板式换热器 若干矩形板片，其上四角开有圆孔，通过圆孔外设置或不设置圆环形垫片可使每个板间通道只留两个孔相连。 板四角开有角孔，流体由一个角孔流入，即在两块板形成的流道中流动，而经另一对角线角孔流出（该板的另外两个角孔则由垫片堵住），流道很窄，通常只有3～4 mm，冷热两流体的流道彼此相间隔。为了强化流体在流道中的扰动，板面都做成波纹形。板片间装有密封垫片，它既用来防漏，又用以控制两板间的距离。 冷热两流体分别由板的上、下角孔进入换热器，并相间流过奇数及偶数流道，然后再从下、上角孔流出。传热板片是板式换热器的关键元件，不同类型的板片直接影响到传热系数、流动阻力和承受压力的能力。 板片的材料，通常为不锈钢，对于腐蚀性强的流体（如海水冷却器），可用钛板。 板式换热器的工作原理 a 传热板片 板片的样式 介质在板片间的流动 流程组合方式 流程组合的表示方式 b 密封垫圈 板式换热器的垫圈 c 压紧装置 板式换热器优点 板式换热器缺点 3 型号表示法 第三节 板翅式热交换器 板翅式换热器结构组成 由基本换热元件组成，（a），在两块平隔板1中夹着一块波纹形导热翅片3，两端用侧条2密封，形成一层基本换热元件，许多这样的元件交错叠合（使相邻两流道流动方向交错）焊接起来构成板式换热器。（b）是一种叠合方式。 波纹板形式 （a）为平直形翅片，还有锯齿翅片图 、翅片带孔图、弯曲翅片图等形式，目的是增加流体的扰动，增强传热。 板翅式换热器由于两侧都有翅片，做气－气换热，传热系数对空气可达350 W/(m2·℃)。板翅换热器结构非常紧凑，轻巧，每立方米体积中容纳的传热面积可高达4300 m2，承压可达100bar。但它容易堵塞，清洗困难，不易检修。适用于清洁和无腐蚀的流体换热。 a 翅片 IV型 主要用于换热器端部无法布置封头，需把封头布置于两侧的场合 4 组装结构 2 传热机理 第五节 热管热交换器 2 热管的组成 表面张力与毛细管现象 表面张力：在等温情况下增加液体单位表面积所需要的功。 接触角θ：液体表面及固体表面切线间的夹角。 θ90°，为不浸润液体，液面在表面张力的作用下下降。 θ90°,为浸润液体，液面在表面张力的作用下上升 热管内的毛细头 很高的导热性:比普通的金属导体高几个数量级。 优良的等温性:蒸汽处于饱和状态,从而保证了很小的温差,利用该特性来实现温度展平。 热流密度可变性:可以通过改变蒸发段和冷凝段的面积来很方便的调节热流密度。 热流方向的可逆性:由于其内部循环动力是毛细力,所以任意一端受热都可以成为蒸发段。 环境的适应性:热管的形状可以随热源和冷源的条件而变化,并可以将热源和冷源分隔在两个场所进行热交换。 4 混合式热交换器 4.1 冷水塔 4.1.1 冷水塔的类型（干式和湿式）（★） 4.1.2 冷水塔的构造 （★） 4.1.3 冷水塔的工作原理（★） 4.1.4 冷水塔的热力计算 4.1.5 冷水塔的通风阻力计算 4.1.6 冷水塔的设计计算 思考题： 1 冷水塔的构造包括哪几部分？各自的作用是什么？ 2 冷水塔内水温下降的原因是什么？各自的推动力是什么？ 3 冷却数和冷水塔特性数的定义各是什么？其意义各是什么？各值均与那些量有关？计算中两值各怎么确定？ 4.2 喷射式热交换器 4.2.1 喷射式热交换器的一般问题（★） 4.2.2 汽—水喷射式热交换器 4.2.3 水—水喷射式热交换器 思考题： 1 喷射式热交换器内部流体的运动可用什么定律来描述？ 2 喷射系数对汽—水喷射式热交换器的影响是什么？ 4.3 混合式冷凝器 4.3.1 混合式冷凝器的类型 4.3.2 液柱式冷凝器的设计计算（▼） 4.3.3 液柱式冷凝器的安装（▼） 思考题： 混合式冷凝器的类型有哪些？工作原理各是什么？ 5 蓄热式热交换器 5.1 蓄热式热交换器的结构和工作原理 5.2 蓄热式热交换器与间壁式热交换器的比较 5.3 蓄热式热交换器传热设计计算的特点 思考题： 1 蓄热式热交换器的工作原理是什么？是怎么分类的？ 2 与间壁式热交换器相比，蓄热式热交换器存在哪些优缺点？ 由两块平行的板壳和吸液芯组成,通道截面为扁平的矩形。 目前,出现了由多个微型