传热与传热设备

传热与传热设备

工业控制与环保工程系12

学习目标知识目标：掌握传热方式及换热方法了解换热器换热原理实践目标：能区分不同类型换热器及判断冷热流体进出口能根据换热器工作过程判断传热方式及换热方法12一、理论部分——传热概述加热或冷却换热/能量回用保温1、传热在化工生产中的应用强化传热过程削弱传热过程一般来说，传热设备在化工厂设备投资中可占到40%左右，传热是化工中重要的单元操作之一，了解和掌握传热的基本规律，在化学工程中具有很重要的意义。推动力——温度差方向——高温到低温能量回收：节能减排、资源回用！同时，是化工厂提高经济效益的一个重要措施！余热资源：被认为是继煤、石油、天然气和水力之后的又一常规能源。例如：钢铁行业烟气余热回收对比余热没有回收热交换器进行余热回收1、传热过程在化工生产中的应用2、传热的三种基本方式（重点、难点）

1）热传导热量从物体内温度较高的部分传递到温度较低的部分，或传递到与之接触的另一物体的过程称为热传导，又称导热。特点：没有物质的宏观位移气体

分子做不规则热运动时相互碰撞的结果

固体

导电体：自由电子在晶格间的运动非导电体：通过晶格结构的振动来实现的液体

机理复杂2）热对流流体内部质点发生相对位移的热量传递过程。自然对流请举例？强制对流请举例？2、传热的三种基本方式

（重点、难点）3）热辐射物体因热的原因发出辐射能的过程称为热辐射。能量转移、能量形式的转化不需要任何物质作媒介，可在真空中传播任何温度高于0K的物体

举例：太阳光三种传热方式一般不单独存在，往往相互伴随，同时出现。2、传热的三种基本方式

（重点、难点）3.载热体载热体：为了将冷流体加热或热流体冷却，必须用另一种流体供给或取走热量，此流体称为载热体。热载热体：起加热作用的载热体，也称为加热剂也叫热流体。冷载热体：起冷却或冷凝作用的载热体，也称为冷却剂（冷凝剂）或冷流体。3.载热体直接热源间接热源常用加热剂烟道气电加热温度高、经济、温度不易控制、加热不均匀、带有明火及灰尘温度高、加热均匀、易控制、清洁卫生、成本高高温载热体熔盐混合物水蒸汽最广的热源、加热均匀、温度高时压力过大、不安全空气、水盐水溶液常用冷却剂冷却温度≥5oCNaCl、CaCl2等；冷却温度0～-45oC有机物乙醇、乙二醇、丙醇等；冷却温度要求更低1）直接混合式换热：

冷热两种流体直接接触，在混合过程中进行热交换。动画：直接混合式换热

气体冷却塔

思考：适用于哪些场合？

2）间壁式换热：

两种流体被隔开在固体间壁的两侧，冷、热两流体不直接接触，通过固体间壁进行热量的交换。

动画：夹套换热器

列管换热器套管式换热器

冷流体进

冷流体出

热流体进热流体出4.工业换热方法（重点、难点）3）蓄热式式换热：：蓄热式换换热先将将热流体体的热量量储存在在热载体体上，然然后由热热载体将将热量传传递给冷冷流体。。4.工业换热热方法蓄热体动画：蓄热式换换热特点：冷冷、热流流体交替通过蓄热热体，不不连续（重点、、难点））理论部分分小结：：1.传热推动动力、方方向、应应用2.三种传热热方式（重点））3.载热体4.三种换热热方法（重点））二、展示示部分——传热设备备1）蛇管管式换热热器（沉沉浸式、、喷淋式式）1、换热器器类型优点：结构简单单、管管内能能耐高压压缺点：管外小优点：结构简单单、管管内能耐耐高压、、管外外比沉浸式式大缺点：喷淋不易易均匀、、占地地面积大大2）套管管式换热热器1.换热器类类型优点：结构简单单能耐高压压K或tm大缺点：结构不紧紧凑A/V小接头多，，易漏3）夹套套式换热热器1.换热器类类型优点：结构简单单缺点：A小、釜釜内小强化措施施：釜内加搅搅拌、釜釜内加加蛇管、、外循循环4）板式换换热器1.换热器类类型优点：结构紧凑凑、操操作灵活活、K大缺点：耐温、耐耐压差,易漏、处处理量量小5）热管式式换热器器1.换热器类类型特点：传热高效效且稳定定、结构构简单动画演示示6）列管式式换热器器1.换热器类类型应用广泛泛，重点点介绍2.列管换热热器（重点））1）结构（（对照实实际模型型）壳体、管管束、管管板、封封头等动画展示示列管换换热器2）管程：：管内流流过的流流体。单管程、、双管程程、多管管程壳程：流流体在壳壳体与管管束内通通过一次次。2.列管换热热器单程列管管式换热热器双程列管管式换热热器12336654457（重点））3）列管换换热器类类型2.列管换热热器固定管板板式：如何适应应热胀冷冷缩？热热补偿问问题？（重点））3）列管换换热器类类型2.列管换热热器浮头式换换热器：：与固定管管板式在在构造上上有什么么区别？？浮头有有什么作作用？点击播放放（重点））3）列管换换热器类类型2.列管换热热器U型管式换换热器：：热补偿在在哪里？？点击播放放（重点））3）列管换换热器类类型2.列管换热热器有补偿圈圈的换热热器：与浮浮头头式式、、U型管管式式热热补补偿偿的的区区别别？？点击击播播放放（重重点点））换热热器器部部分分小小结结：：1.换热热器器类类型型2.列管管换换热热器器（重重点点））3.热补补偿偿化工工单单元元操操作作实实训训室室传传热热实实训训单单元元：：认认识识设设备备、、了了解解流流程程。。三、、实实践践部部分分实训训室室纪纪律律、、安安全全1.传热热的的三三种种方方式式及及特特点点；；2.三种种换换热热方方法法；；3.冷、、热热载载热热体体；；4.换热热器器类类型型及及传传热热过过程程；；5.列管管式式换换热热器器的的结结构构和和特特点点；；6.列管管式式换换热热器器的的类类型型。。四、、总