热交换器修订版.pdf

1.热交换器：在工程中，将某种流体的热量以一定的传热方式传递给其他流体的设备。在

这种设备内，至少有两种温度不同的流体参与传热。一种流体温度较高，放出热量;另一

种流体温度较低，吸收热量。

2.热交换器按热流体与冷流体的流动方向分：顺流式、逆流式、错流式、混流式

3.热交换器按照传送热量的方法分为：间壁式、混合式、蓄热式。间壁式是最常见的热交

换器。

4.热交换器热计算的类型：设计性热计算、校核性热计算

5.热容量：W=Mc，代表流体的温度每改变1摄氏度时所需的热量。

6.温度效率P：冷流体的实际吸热量与最大可能的吸热量的比率。

7.修正系数ψ值总是小于或等于1的。最好使大于0.9，若小于0.75认为不合理

8.传热有效度ε：实际传热量Q与最大可能传热量Qmax之比。ε=Q/Qmax

9.在同样的传热单元数时，逆流热交换器的传热有效度总是大于顺流的，且随传热单元数

的增加而增加，在顺流热交换器中则与此相反，其传热有效度一般随传热单元数的增加

而趋于定值

10.工业上的热交换器，流体流动方向多为逆流。当流体温度高，有化学变化时用顺流

11.管壳式热交换器的类型：固定管板式、U型管式、浮头式、填料函式。

12.管子在管板上的固定方法：胀管式、焊接式

13.管子排列方式有：等边三角形排列法、同心圆排列法、正方形排列法

14.隔板或折流板的作用：为了提高流体的流速和湍流程度，强化壳程流体的传热

15.挡管和旁路挡板的作用及安装原因：若在参与换热的流体中，有一部分流体从主流体旁

路流出去，例如在浮头式热交换器，由于安装浮头法兰的需要，圆筒内有一圈较大的没

有排列管子的间隙，因而促使部分流体由此间隙短路而过，则主流速度及其换热系数都

将下降。而旁路流体未经换热就到达出口处，与主流混合必使流体出口温度达不到预期

的数值。挡管和旁路挡板就是为了防止流体短路而设立的构件。

16.管程数易取偶数，以使流体的进、出口连接管做在同一封头管箱上，便于制造。

17.确定传热系数的三种方法：选用经验数据、实验测定、通过计算

18.廷克壳侧流体流动模型，将壳侧流体分为错流、漏流及旁流等几种流路。

（1）流路A：由于管子与折流板上的管孔间存在间隙，而折流板前后又存在压差所造

成的泄漏，它随着管外壁的结垢而减小。此流路在环形间隙内有非常高的换热系数，但

却降低了主流速度，故对传热不利（2）流路B：这是真正横向流过管束的流路，他是

对传热和阻力影响最大的一项（3）流路C：管束最外层管子与壳体间存在间隙而产生

的旁路。此旁路流量可达相当大的数值，设置旁路挡板，可改善此流路对传热的不利影

响（4）流路D：由于折流板和壳体内壁面间存在一定间隙所形成的漏流，他不但对传

热不利，而且会使温度发生相当大的畸变，特别在层流流动时，此流路可相当大的数值。

（5）流路F：对于多管程，因为安置分程隔板而使壳程形成了不为管子所占据的通道，

若用来形成多管程的隔板设置在主横向流的方向上，他将会造成一股旁路。此时若在旁

路走廊中设置一定量的挡管，可以得到一定的改善。

19.贝尔法内容：假定全部壳程流体都以错流的形式通过理想管束，求得理想管束的传热因

子，然后根据热交换器的结构参数及操作条件的不同，引入各项校正因子。

20.工业上常采用卡路里温度来计算管内、外流体的换热系数，他和对数平均温差的乘积等

于变化的传热系数和实际温差的乘积

21.流动阻力产生的条件：固体壁面。产生的根源：粘性

22.流动阻力可以分为两部分：流体与壁面间的摩擦阻力；流体在流动过程中，由于方向改

变或速度突然改变所产生的局部阻力。

23.管程式热交换器管程阻力包括：沿程阻力；回弯阻力；进、出口连接管阻力

24.对于相同的雷诺数，壳程摩擦系数大于管程摩擦系数，因为流过管束的流动有加速、方

向变化等。但壳程的压降不一定大。

25.流体流速的选择要尽量使流体呈湍流状态，以保证设备在较大的传热系数下进行热交换

26.热交换器震动主要是壳侧流体的流动所引起，管侧流体流动所引起的振动长可忽略

27.导致流体诱发振动的原因：涡流脱落、湍流抖振、流体弹性旋转

28.管壳式热交换器振动的防止措施：（1）降低壳程的流速（2）增加管子的固有频率（3）

提高声振频率（4）从结构上，增加折流板或中间支持板的厚度，当孔的间隙一定时，

能减轻对管子的剪切作用并增加系统的阻尼。

29.紧凑性：指热交换器的单位体积中所包含的传热面积的大小，单位为（