能源与动力装置基础

1、参与换热的冷、热流体之间有一固体壁面，两种流体恒在固体壁面的两侧流动，热量通过壁面进行传递，间壁式换热器。 具体结构的不同，它又可分为管壳式、板式、翅片管式、板翅式、旋板式和热管换热器等多种形式。 第二节第二节 表面式换热器表面式换热器 结构特点：结构特点：有一圆形外壳，内装平行管束，管内通道部分称为管程，管外面与壳体内表面之间的通道部分称为壳程或管间。 管壳式换热器管壳式换热器 优点：优点：结构简单、造价低廉、选材范围广、清洗方便、适 应性强。处理能力（容量）大、适应高温、高压能力强，是应用最广的一种换热器。结构分类： 固定管板式、浮头式和U型管式（含套管式）三类，固定管板式换热器固定管板式

2、换热器 缺点：壳程清扫困难、适应热膨胀能力差 浮头式换热器浮头式换热器 内浮头式换热器 填函式换热器 优点：优点： 浮头式换热器由于管束的膨胀不受壳体的约束，因此不会因管束和壳体之间的差胀而产生温差热应力； 浮头端可拆卸抽出管束，为检修更换管子、清理管束及壳体带来很大方便。应用：对于管子和壳体间温差大、壳程介质腐蚀性强、易结垢的情况，浮头式换热器很适应。缺点：缺点： 结构复杂、填函式滑动面处在高压时易泄漏，使应用受到限制。U U型管式换热器型管式换热器优点：优点：1、每根U形管均可自由膨胀而不受别的管和壳体的约束，故弹性大、热补偿性能好； 2、管程流速高传热性能好、承压能力较强、结构紧凑、管束

3、可抽出便于安装检修和清洗等。缺点：缺点：制造较繁、管侧流阻较大、管内清洗不便、中心部位管子不易更换、因最内层管子弯曲半径不能太小限制了管板上排列的管子数目等。应用：应用：壳间温差大，压力高。但管程流速受允许压降限制较大，管内外介质要求无腐蚀性和结垢性。 套管式换热器套管式换热器板式换热器板式换热器 板式换热器流程组合板式换热器流程组合 典型的传热板片典型的传热板片 板式换热器内流体流动示意图 钎焊式板式换热器钎焊式板式换热器 方形翅片管换热器方形翅片管换热器 带纵向肋片和径向肋片的翅片管带纵向肋片和径向肋片的翅片管 套片管结构套片管结构 绕片管结构绕片管结构 强制对流的风冷冷凝器强制对流的风冷

4、冷凝器 自然对流的风冷冷凝器自然对流的风冷冷凝器 板翅式换热器板翅式换热器 流程组合流程组合板翅式换热器单元体分解图板翅式换热器单元体分解图 导流板（片）的布置型式导流板（片）的布置型式 翅片型式翅片型式 螺螺旋旋板板式式换换热热器器 六、热管换热器六、热管换热器 热管的传热六个同时发生而又互相关联的过程： （1）、热量从热源通过壳壁和充满液体工质的、 吸液芯传递到液汽分界面上；（2）、液体在蒸发段内的液汽分界面上蒸发；（3）、蒸汽通过蒸汽腔输送到冷凝段；（4）、蒸汽在冷凝段内的汽液分界面上冷凝；（5）、热量从冷凝段内的汽液分界面通过吸液芯和壳壁传给冷源；（6）、冷凝液借助吸液芯的毛细作用从冷凝段返回蒸发段重新工作。 热管液汽分界面的形状热管液汽分界面的形状 cosrRrPeecos2rPcccos2)coscos(2rrPPPcece 是热管内部工作液体循环的推动力，用来克服蒸汽从加热段流向冷却段的压力损失 、冷凝液体从冷却段回流到蒸发段的压力损失 和重力对液体流动引起的压力损失 （可以是正，负，或零）。因此， 是热管正常工作的必要条件。PrlPlrPzPPzlrrlPPPP加热段毛细压差为 冷凝段毛细压差为热管的工作特点热管的工作特点1很高的导热性 2. 优良的等温性 3. 热流密度的可变性4. 热流方向的可逆性