化工原理课件6传热

6.传热

6.1概述6.2热传导6.3对流传热6.4沸腾给热与冷凝给热6.5热辐射6.6传热过程的计算6.7换热器化工原理6.传热6.1概述化工原理16.传热1、本章学习的知识点傅立叶定律；平壁和圆筒壁定常热传导的计算；传热推动力与热阻的概念；对流给热方程及对流给热系数；传热速率方程；热量衡算方程；总传热系数；平均温差；传热效率与传热单元数；强制对流、自然对流、冷凝和沸腾给热系数的计算；热辐射基本概念；波尔兹曼定律；克希霍夫定律；固体间热辐射；传热的设计型和操作型问题定量计算；传热操作型问题定性分析；壁温的计算；列管换热器的结构、特点、工艺计算与选型；换热器优化设计概念；强化传热过程的途径；其他各种类型传热器的结构与特点。

6.传热1、本章学习的知识点26.传热2、本章学习的重点傅立叶定律；对流给热方程及对流给热系数；传热速率方程；热量衡算方程；总传热系数；传热的设计型和操作型问题定量计算；传热操作型问题定性分析；换热器优化设计概念；强化传热过程的途径；列管换热器结构、工艺计算与选型。3、本章学习的难点总传热系数；传热操作型问题的定量计算与定性分析；强化传热过程的途径。4、本章学习的新知识点传热操作型问题的定性分析；换热器优化设计概念。6.传热2、本章学习的重点36.1概述6.1.1概述6.1.2传热6.传热返回6.1概述6.1.1概述6.传热返回46.1.1概述一、传热的定义传热是指由温度差引起的能量传递。传热即热量传递，热力学第二定律，当无外加功时，热总是从高温向低温自动传递。二、几乎所有的化工生产过程均伴有传热操作1、聚氯乙烯生产：乳液聚合8atm，55℃2、合成氨：300atm，500℃，放热反应3、锅炉烟道气温度800℃，如何利用？4、暖气管道的保温，暖气片的散热。三、传热目的1、加热或冷却，使物料达到指定的温度；

6.传热6.1.1概述一、传热的定义6.传热56.1.1概述2、换热，以回收利用热量或冷量；3、保温，以减少热量或冷量的损失。如高温设备的保温，低温设备的保冷。需要解决的问题：1、如何使传热速率快，使设备紧凑？2、如何使传热速率慢，以保温（冷）？四、传热的基本方式1、直接接触式冷热两种流体直接接触，在混合过程中进行热交换。不常用，如凉水塔、热水塔。其传热面积大，设备简单。伴有传质。6.传热6.1.1概述2、换热，以回收利用热量或冷量；6.传热66.1.1概述2、间壁式

参与传热的两种流体被隔开在固体间壁的两侧，冷、热两流体在不直接接触的条件下通过固体间壁进行热量的交换。6.传热套管式换热器

冷溶液进

冷溶液出

热溶液进热溶液出6.1.1概述2、间壁式6.传热套管式换热器冷溶液进76.1.1概述6.传热列管式换热器

单程列管式换热器

双程列管式换热器

12336654457翅片（板）

6.1.1概述6.传热列管式换热器单程列管式换热器双86.1.1概述传热分三步：热流体壁冷流体3、蓄热式冷热流体交替流过蓄热室的壁面，达到传热目的。6.传热给热给热五、传热过程的经济性及载热体的选择1、载热体：供给或取走热量的流体。起加热作用的：加热剂；起冷却作用：冷却剂。加热剂：热水、饱和蒸汽、矿物油、联苯混合物、熔盐、烟道气等冷却剂：水、空气及各种冷冻剂。2、载热体选择6.1.1概述传热分三步：热流体壁冷流体6.传热给热9t不很低时，最适宜加热剂—水6.1.1概述在选择载热体时应考虑的几个方面：①载热体的温度应易于调节；②载热体的饱和蒸气压宜低，加热时不会分解；③载热体毒性要小，使用安全，对设备应基本上没有腐蚀；④载热体应价格低廉而且容易得到。6.传热综合而言t<180℃，最适宜加热剂—饱和蒸汽t不很低时，最适宜加热剂—水6.1.1概述在选择载热体时应106.1.1概述3、经济性设备费和操作费综合考虑。6.传热冷却：温位下降价值上升载热体温位加热：温位升高价值上升六、传热计算通式返回6.1.1概述3、经济性6.传热冷却：温位下降价值上升116.1.2间壁式传热过程一、传热速率1、热流量Q单位时间内热流体通过整个换热器的传热面A传递给冷流体的热量（W=J/s），称为热流量Q。因此与传热面有关。2、热流密度（热通量）q单位时间通过单位传热面积所传递的热量（W/m2）

6.传热热流密度与传热面积A大小无关，完全取决于冷、热流体之间的热量传递过程，是反映具体传热过程速率大小的特征量。6.1.2间壁式传热过程一、传热速率6.传热126.1.2间壁式传热过程二、换热器的热流量及热负荷1、传热量：6.传热定态下，，但q沿管长是变化的。2、热负荷：由工艺条件决定(1)无相变传热比热法：热焓法：6.1.2间壁式传热过程二、换热器的热流量及热负荷6.传136.1.2间壁式传热过程(2)有相变传热6.传热三、非定态传热过程工业上，多是间歇过程：T和t随时间变化。即：6.1.2间壁式传热过程(2)有相变传热6.传热三、非定146.1.2间壁式传热过程四、传热机理1、热传导（又称导热）

依靠物体中微观粒子的热运动，如固体中的传热。2、对流给热

流体质点（微团）发生宏观相对位移而引起的传热现象，对流传热只能发生在流体中，通常把传热表面与接触流体的传热也称为对流传热。3、辐射传热

高温物体以电磁波的形式进行的一种传热现象热辐射不需要任何介质作媒介。在高温情况下，辐射传热成为主要传热方式。6.传热返回6.1.2间壁式传热过程四、传热机理6.传热返回156.2热传导6.2.1傅立叶定律和导热系数6.2.2通过平壁的定态导热过程6.2.3通过圆筒壁的定态导热过程6.2.4通过多层壁的定态导热过程6.传热返回6.2热传导6.2.1傅立叶定律和导热系数6.传热返回166.2.1傅立叶定律和导热系数一、傅立叶定律和导热系数6.传热说明：1、2、“-”表示热流方向与温度梯度方向相反，即热量从高温传至低温。2、—导热系数，是表征材料导热性能的一个参数，导热性能增加。6.2.1傅立叶定律和导热系数一、傅立叶定律和导热系数6.176.2.1傅立叶定律和导热系数二、导热系数6.传热1、导热系数的定义导热系数在数值上等于单位温度梯度下的热流密度q。2、的数量级（w/m.℃）金属：10~102；建筑材料：10-1~10；绝热材料：10-2~10-1；液体：10-1~10；气体：10-2~10-16.2.1傅立叶定律和导热系数二、导热系数6.传热1、导186.2.1傅立叶定律和导热系数一般：6.传热3、温度对的影响固体多数均质固体金非金液体气体返回6.2.1傅立叶定律和导热系数一般：6.传热3、温度对196.2.2热传导过程的数学描述假定：一维定态6.传热一、单层平壁的定态热传导设：平壁无限大，稳定传热导，一维，导热系数=const，t线性分布平壁内取薄层，对单位面积作热量衡算可得：对定态导热

又因为薄层内无热量累积，q=q1=q2则

6.2.2热传导过程的数学描述假定：一维定态6.传热一、206.2.2热传导过程的数学描述注：当，平壁内温度呈线性分布6.传热二、热流量Q对于平壁定态热传导，热流密度不随变化，将积分得6.2.2热传导过程的数学描述注：当216.2.2热传导过程的数学描述6.传热说明：1、热流量Q正比于推动力，反比于热阻2、由可得，3、当，的导热系数。即：返回6.2.2热传导过程的数学描述6.传热说明：1、热流量Q226.2.3通过圆筒壁的定态导热过程设有内、外半径分别为r1，r2的圆筒，内、外表面维持恒定的温度、，管长足够大，则圆筒壁内的传热可以看作一维热传导。如右图6.传热一、温度分布，由傅立叶定律得对式(6-1)进行不定积分，可得：(6-1)rdrdt6.2.3通过圆筒壁的定态导热过程设有内、外236.2.3通过圆筒壁的定态导热过程6.传热由上式可以看出，圆筒壁内的温度按对数曲线变化。二、热流量Q

t1t2对式(6-1)在边界条件下即r=r1,t=t1;r=r2,t=t2进行积分，可得：6.2.3通过圆筒壁的定态导热过程6.传热由上式可以看出246.2.3通过圆筒壁的定态导热过程6.传热6.2.3通过圆筒壁的定态导热过程6.传热256.2.3通过圆筒壁的定态导热过程即：6.传热式中：说明：1、当的圆筒壁，误差<4%。2、当时，根据查6.2.3通过圆筒壁的定态导热过程即：6.传热式中：说明26r1=75r2=175r中=1256.2.3通过圆筒壁的定态导热过程例6-1解：(1)分析6.传热对定态传热过程，单位长度的热损失沿半径方向不变，所以取一半也行。若忽略管壁热阻，则：t1=180t中=100r1=75r2=175r中=1256.2.3通过圆筒壁的定276.2.3通过圆筒壁的定态导热过程6.传热查附表查得180℃饱和蒸汽的汽化热6.2.3通过圆筒壁的定态导热过程6.传热查附表查得18286.2.3通过圆筒壁的定态导热过程6.传热设t2=41℃所以，假设与计算相符，则t2=41.8℃返回(2)设保温层外测温度为t2r1=75r2=175r中=125t1=180t中=1006.2.3通过圆筒壁的定态导热过程6.传热设t2=41℃296.2.4通过多层壁的定态导热过程以3层为例，接触良好。一、推动力和阻力的加和性6.传热一维定态：平壁：所以，假设：1、接触紧凑，两侧温度相同（各相邻壁面）2、皆为常数。6.2.4通过多层壁的定态导热过程以3层为例，接触良好。6306.2.4通过多层壁的定态导热过程6.传热6.2.4通过多层壁的定态导热过程6.传热316.2.4通过多层壁的定态导热过程说明：6.传热1、通过多层壁的定态热传导，传热推动力和热阻可以加和的。2、推动力二、各层的温度差6.2.4通过多层壁的定态导热过程说明：6.传热1、通过326.2.4通过多层壁的定态导热过程由上式可知：在稳定多层壁导热过程中，哪层热阻大，哪层温差就大；反之，哪层温差大，哪层热阻一定大。当总温差一定时，传热速率的大小取决于总热阻的大小。

三、接触系数多层平壁相接时，在接触面上不可能是理想光滑的，粗糙的界面必增加传导的热阻—接触热阻。如右图

6.传热6.2.4通过多层壁的定态导热过程由上式可336.2.4通过多层壁的定态导热过程1、来源：实验测得。6.传热2、以两层平壁为例接触热阻四、多层圆筒壁的定态热传导6.2.4通过多层壁的定态导热过程1、346.2.4通过多层壁的定态导热过程例6-2解：6.传热6.2.4通过多层壁的定态导热过程例6-26.传热356.2.4通过多层壁的定态导热过程6.传热返回小结：热传导：平壁：圆筒壁：或6.2.4通过多层壁的定态导热过程6.传热返回小结：366.3对流给热6.3.1对流给热过程分析6.3.2对流给热过程的数学描述6.3.3无相变的对流给热系数的经验关联式6.传热返回6.3对流给热6.3.1对流给热过程分析6.传热返回376.3.1对流给热过程的分析一、流动对传热的贡献设有一冷平壁其温度保持，热流体流过平壁时被冷却。取某一流动截面MN，考察该截面上的温度分布和通过壁面的热流密度。

6.传热1、流体静止

流体只能以传导的方式将热量传给壁面，流体温度T在垂直于壁面方向呈直线分布。（最小）

6.3.1对流给热过程的分析一、流动对传热的贡献6.传热386.3.1对流给热过程的分析2、流体层流径向上只发生热传导，在流动方向上：流体TT-dT6.传热（较大）所以，在径向：温度分布在近壁过程中，温度梯度增加。6.3.1对流给热过程的分析2、流体层流6.传热（较大）396.3.1对流给热过程的分析3、流体湍流由于湍流脉动促使流体在方向上的混合，主体部分的温度趋向均一，只有在层流内层中才有明显的温度梯度，显然在壁面附近的温度梯度更大，热流密度也更大。

6.传热（最大）

流体流动的贡献：改变了温度梯度，流动强化了传热，使流体对壁面的热流密度增大。6.3.1对流给热过程的分析3、流体湍流6.传热（最大）406.3.1对流给热过程的分析二、对流给热过程的分类6.传热根据

三、强制对流与自然对流根据引起流动的原因，可将对流给热分为强制对流和自然对流两类。1、强制对流6.3.1对流给热过程的分析二、对流给热过程的分类6.传416.3.1对流给热过程的分析流体在外力（如泵、风机或其他势能差）作用下引起的宏观流动，湍流时对流给热的阻力主要集中在边壁附近，因此温差也主要集中在边壁附近，而流体主体温度比较均匀。2、自然对流6.传热所以，ab之间形成压差：6.3.1对流给热过程的分析流体在外力（426.3.1对流给热过程的分析在这压差的推动下，造成环流环流速度：6.传热说明：(1)u还取决于流动阻力，即u大小与粘度、流动空间的几何形状及尺寸有关。(2)若欲增加u，造成充分的自然对流。水平放置在加热面上部有利于产生较大的自然对流在冷却面下部有利于产生较大的自然对流问题：家用冷气和暖气分别安装何处合适？为什么？(3)流体有，必有环流自然对流返回6.3.1对流给热过程的分析在这压差的推动下，造成环流6.436.3.2对流给热过程的数学描述简化假定：一维定态给热。一、牛顿冷却定律和给热系数

工程上将对流给热的热流密度写成：6.传热流体被加热：流体被冷却：上两式称为牛顿冷却定律6.3.2对流给热过程的数学描述简化假定：一维定态给热。6446.3.2对流给热过程的数学描述说明：6.传热它并非理论推导的结果，它只是一种推论，即假设热流密度与成正比。实际上在不少情况下，热流密度并不与成正比，给热系数值不为常数，而与有关。同时，将影响因素归结到中并未改变问题的复杂性，凡影响热流密度的因素都将影响。

二、获得给热系数的方法

1、解析法对所考察的流场建立动量传递、热量传递的衡算方程和速率方程，在少数简单的情况下可以联立求解流场的温度分布和壁面热流密度，然后将所得结果改写成牛顿6.3.2对流给热过程的数学描述说明：6.传热456.3.2对流给热过程的数学描述冷却定律的形式，获得给热系数的理论计算式。这是对流给热过程的解析解。(比如：管内强制层流)2、数学模型法

对给热过程作出简化的物理模型和数学描述，用实验检验或修正模型，确定模型参数。(比如：蒸汽管外冷凝)3、因次分析法

将影响给热的因素无因次化，通过实验决定无因次准数之间的关系。这是理论指导下的实验研究方法，在对流给热中广为使用。(常用)4、

实验法

对少数复杂的对流给热过程适用。(比如：沸腾给热)6.传热6.3.2对流给热过程的数学描述冷却定律的形式，获得给热系466.3.2对流给热过程的数学描述三、的影响因素及无因次化6.传热1、的影响因素(1)流体状态：气、液、蒸汽、是否有相变(2)液体的物理性质

：(3)流体运动状况

：层流、湍流、过滤区(4)对流状况

：强制对流u，自然对流(5)传热壁面形状、大小——特征尺寸l或d(或de)2、因次分析采用无因次化方法可将上式转化成无因次形式：6.3.2对流给热过程的数学描述三、的影响因素及无因次476.3.2对流给热过程的数学描述6.传热或

注：因次分析的结果无法得到最终的表达式，只能用实验的方法得到参数的具体值，也称为半理论、半经验的方法。努塞尔(Nusselt)数雷诺数(Reynolds)数普朗特(Prandtl)数格拉斯霍夫(Grashof)数6.3.2对流给热过程的数学描述6.传热或注：因次分析486.3.2对流给热过程的数学描述四、各无因次数群的物理意义1、努塞尔（Nusselt）准数

6.传热以纯导热方式进行的给热系数准数反映的是对流使给热系数增大的倍数。

2、雷诺（Reynolds）准数

6.3.2对流给热过程的数学描述四、各无因次数群的物理意义496.3.2对流给热过程的数学描述雷诺（Reynolds）准数即反映流体所受的惯性力与粘性力之比，表征流体的运动状态对对流传热的影响。3、格拉斯霍夫（Grashof）准数

6.传热自然对流的特征速度

格拉斯霍夫（Grashof）准数是雷诺准数的一种变形，它表征着自然对流的流动状态。4、

普兰特（Prandtl）准数

反映流体物性对对流传热的影响。6.3.2对流给热过程的数学描述雷诺（R506.3.2对流给热过程的数学描述气体：，液体：。6.传热五、定性温度取什么温度查取所需物性：1、因给热热阻主要集中在层流内层，所以定性温度取平均膜温2、广泛使用：=流体主体的平均温度例如：管流：6.3.2对流给热过程的数学描述气体：，516.3.2对流给热过程的数学描述六、特征尺寸是指对给热过程产生直接影响的几何尺寸。平壁：l，圆管：d，非圆管：de。6.传热返回6.3.2对流给热过程的数学描述六、特征尺寸6.传热返回526.3.3无相变对流给热系数的经验式一、圆形直管内的强制湍流的给热系数

对于强制湍流，自然对流的影响可以忽略不计，即Gr可忽略。6.传热或说明：(1)使用范围：(2)b的取值：流体被加热：流体被冷却：6.3.3无相变对流给热系数的经验式一、圆形直管内的强制湍536.3.3无相变对流给热系数的经验式(3)特征尺寸：d—内径。(4)定性温度：6.传热1、修正对于不满足上述条件的情况，可按上式计算结果加以修正。(1)对于高粘度的液体因粘度的绝对值较大，固体表面与主体温度差带来的影响更为显著。

6.3.3无相变对流给热系数的经验式(3)特征尺寸：d—内546.3.3无相变对流给热系数的经验式对于液体6.传热加热时：冷却时：对于气体：(2)对于短管(3)对于过渡流6.3.3无相变对流给热系数的经验式对于液体6.传热加热55②根据实验确定经验式：例套管环隙6.3.3无相变对流给热系数的经验式(4)弯管(e.g.肘管和蛇管)6.传热(5)非圆形管①代入当量直径de（准确性较差）②根据实验确定经验式：例套管环隙6.3.3无相变对566.3.3无相变对流给热系数的经验式6.传热关键：(1)若qv一定，d增大一倍，的变化？2、影响的因素的具体情况6.3.3无相变对流给热系数的经验式6.传热关键：(1)576.3.3无相变对流给热系数的经验式(2)，除了对流外还有导热。6.传热(3)(4)，与温度无关。例6-3管内强制湍流时给热系数的计算解：查附录得苯在50℃的物性参数：6.3.3无相变对流给热系数的经验式(2)586.3.3无相变对流给热系数的经验式6.传热流体是被加热，取b=0.4>10000在0.7和160之间6.3.3无相变对流给热系数的经验式6.传热流体是被加热596.3.3无相变对流给热系数的经验式若忽略定性温度的变化，当笨的流量增加一倍，则给热系数为6.传热二、圆形直管强制层流的给热系数管内强制层流的给热过程由于下列因素而趋于复杂。1、流体物性（特别是粘度）受到管内不均匀温度分布的影响，使速度分布显著地偏离等温流动时的抛物线。

6.3.3无相变对流给热系数的经验式若忽略定性温度的变化，606.3.3无相变对流给热系数的经验式2、自然对流造成了径向流动，强化了给热过程。（对于高度湍流而言，自然对流影响无足轻重）

3、层流流动时达到定态速度分布的进口段距离一般较长（约100d），在实用的管长范围内，加热管的相对长度l/d将对全管平均的给热系数有明显影响。

6.传热适用于条件：

6.3.3无相变对流给热系数的经验式2、自然对流造成了径向61适用范围：5000<Re<70000

，x1/d=1.2～5，x2/d=1.2～5。

6.3.3无相变对流给热系数的经验式单管：周围的变化6.传热管束：直排或错排，各排不等。三、管外强制对流的给热系数

适用范围：5000<Re<70000，x1/d=1.2～626.3.3无相变对流给热系数的经验式四、搅拌釜内液体与釜壁的给热系数

6.传热五、大容积自然对流的给热系数（Re可忽略）

实验得：说明：1、A、b可从表6-3查出，△t=Tw-tm6.3.3无相变对流给热系数的经验式四、搅拌釜内液体与釜壁636.3.3无相变对流给热系数的经验式2、定性温度6.传热3、定性尺寸：水平管d外，垂直管和板l4、当(GrPr)>2×107时，a与l无关—称自动模化区。5、设计时必须有充分湍流空间，否则是“有限空间的自然对流”，a不同。6.3.3无相变对流给热系数的经验式2、定性温度6.传热646.3.3无相变对流给热系数的经验式P237习题10：解：属于大容积自然对流6.传热水平放置：6.3.3无相变对流给热系数的经验式P237习题10：6.656.3.3无相变对流给热系数的经验式6.传热根据GrPr查书表6-3得，A=0.54,b=1/46.3.3无相变对流给热系数的经验式6.传热根据GrPr666.3.3无相变对流给热系数的经验式6.传热返回6.3.3无相变对流给热系数的经验式6.传热返回676.4沸腾给热与冷凝给热6.4.1沸腾给热6.4.2沸腾给热过程的强化6.4.3蒸汽冷凝给热6.4.4冷凝给热系数（略）6.4.5影响冷凝给热的因素及强化措施6.传热返回6.4沸腾给热与冷凝给热6.4.1沸腾给热6.传热返回686.4.1沸腾给热液体沸腾和蒸汽冷凝必须伴有流体的流动，故沸腾给热和冷凝给热同样属于对流传热

，同时这两种给热过程伴有相变化。

沸腾给热是液体的对流传热过程中，伴有由液相变成气相，即在液相内部产生气泡或气膜的过程。6.传热按设备尺寸、形状分(1)大容积沸腾：存在自然对流和液体运动。加热壁沉浸在无强制对流液体中所发生的沸腾现象。(2)管内沸腾：又称强制对流沸腾。液体在一定压差下，以一定u流经加热管时所发生的沸腾现象。6.4.1沸腾给热液体沸腾和蒸汽冷凝必须696.4.1沸腾给热说明：工业上有再沸器、蒸发器、蒸汽锅炉等都是通过沸腾传热来产生蒸汽。管内沸腾的传热机理比大容器沸腾更为复杂。

6.传热按液体主体温度分(1)过冷沸腾：T主<Ts，气泡会重新凝结，汽化-冷凝过程中实现传热。(2)饱和沸腾：T主=Ts，气泡不会重新凝结。本章主要讨论的是大容积的饱和沸腾。6.4.1沸腾给热说明：工业上有再沸器、蒸发器、蒸汽锅炉等706.4.1沸腾给热一、大容积饱和沸腾过程分析1、气泡的生成和过热度

液体的过热是新相-小气泡生成的必要条件。为什么？原因：由于表面张力的作用，要求气泡内的蒸气压力大于液体的压力。而气泡生成和长大都需要从周围液体中吸收热量，要求压力较低的液相温度高于汽相的温度，故液体必须过热。2、粗糙表面的气化核心气泡只能在粗糙加热面的若干点上产生，这种点称为气化核心。无气化核心则气泡不会产生。过热度增大，气化核心数增多。

6.传热6.4.1沸腾给热一、大容积饱和沸腾过程分析6.传热716.4.1沸腾给热3、沸腾给热过程气泡首先在气化核生成长大脱离浮升，周围液体涌来填补空位，经过加热后产生新的气泡。(1)应设法避免暴沸6.传热(2)(3)沸腾给热过程中，对的影响很大，可以预测：气化核多气泡生长快气化脱离快6.4.1沸腾给热3、沸腾给热过程6.传热(2)(3)沸726.4.1沸腾给热二、大容积饱和沸腾曲线

AB段：表面汽化BC段：核状沸腾CD段：膜状沸腾6.传热D点后：加热面形成稳定的气膜，很大，热辐射很大。1、工业沸腾应在核状沸腾下操作。其原因：核状沸腾：，而膜状沸腾：工业沸腾应在核状沸腾下操作。6.4.1沸腾给热二、大容积饱和沸腾曲线6.传热D点后736.4.1沸腾给热2、为保证沸腾装置在核状沸腾状态下工作，使6.传热其措施：恒壁温热源时：应用饱和蒸汽加热器恒热流热源时：应用电加热器、电炉等加热，并使装置必须严格地使三、沸腾的计算沸腾给热的影响因素：

1、液体和蒸气的性质：

2、加热表面的粗糙情况和表面物理性质，特别是液体与表面的润湿性。

3、操作压力和温差。6.4.1沸腾给热2、为保证沸腾装置在核状沸腾状态下工作，746.4.1沸腾给热6.传热讨论：

(1)、(2)、(3)、比强制湍流大，其原因：潜热和气泡的扰动(4)、(5)、返回6.4.1沸腾给热6.传热讨论：(1)、(2)、(3756.4.2沸腾给热过程的强化在沸腾给热中，气泡的产生和运动情况影响极大。气泡的生成和运动与加热表面状况及液体的性质两方面因素有关。因此，沸腾给热的强化也可以从加热表面和沸腾液体两方面入手。1、将金属表面粗糙化，这样可提供更多汽化核心，使气泡运动加剧，给热过程得以强化；2、在沸腾液体中加入少量添加剂，改变沸腾液体的表面张力，添加剂还可提高沸腾液体的临界热负荷。3、气、液、固三相流：在气液相中加入固体粒子。6.传热返回6.4.2沸腾给热过程的强化在沸腾给热中，气766.4.3蒸汽冷凝给热过程分析：1、热阻在液膜内6.传热2、给热方式：膜状冷凝：冷凝液能润湿表面。热阻滴状冷凝：冷凝液不能润湿表面。热阻6.4.3蒸汽冷凝给热过程分析：6.传热2、给热方式：膜776.4.3蒸汽冷凝给热6.传热工业冷凝器的设计：按膜状冷凝计算。3、饱和蒸汽冷凝特点(1)气相无温差，无热阻(2)气相温度恒定(3)所以，工业上通常使用饱和蒸汽作为加热介质返回6.4.3蒸汽冷凝给热6.传热工业冷凝器的设计：按膜状冷786.4.5影响冷凝给热的因素和强化措施一、影响因素6.传热1、液膜两侧温差2、物性：二、其它的影响因素1、不凝性气体的影响：定期排放不凝性气体(热阻)2、过热蒸汽：（工程计算，仍按饱和蒸汽处理）6.4.5影响冷凝给热的因素和强化措施一、影响因素6.传796.4.5影响冷凝给热的因素和强化措施流速6.传热小：流速的影响可忽略较大：并流：加速液膜流动，使逆流：阻滞液膜流动，使很大：冲散液膜使部分壁暴露于蒸汽中，所以，蒸汽入口应设在换热器的上部，以避免蒸汽和冷凝液逆向流动，有利于。3、蒸汽流速与流向6.4.5影响冷凝给热的因素和强化措施流速6.传热小：流806.4.5影响冷凝给热的因素和强化措施三、冷凝给热过程的强化—设法减少液膜的厚度。6.传热1、垂直壁面：开若干纵向沟槽或装若干条金属丝2、垂直管：采用适当内插件3、水平管：减少垂直方向的管排数，错列、装挡板。4、滴状冷凝措施。下一页6.4.5影响冷凝给热的因素和强化措施三、冷凝给热过程的强816.4.5影响冷凝给热的因素和强化措施6.传热返回6.4.5影响冷凝给热的因素和强化措施6.传热返回826.4.5影响冷凝给热的因素和强化措施对流给热小结：6.传热1、牛顿冷却定律：nm强制对流自然对流蒸汽冷凝液体沸腾所以，，但是（冷凝例外）6.4.5影响冷凝给热的因素和强化措施对流给热小结：6.836.4.5影响冷凝给热的因素和强化措施2、的数量级，(W/m·℃)6.传热空气自然对流：1~10空气强制对流：10~250水强制对流：25~104水蒸汽冷凝：5×103~1.5×104水沸腾：1.5×103~4.5×104返回6.4.5影响冷凝给热的因素和强化措施2、的数量级，846.5热辐射一、概念任何物体，只要其绝对温度大于零度，都会不停地以电磁波的形式向外辐射能量，温度越高，辐射能越多；同时，又不断吸收来自外界其他物体的辐射能，并转化为热能。当物体向外界辐射的能量与其从外界吸收的辐射能不等时，该物体与外界就产生热量的传递，这种传热方式成为热辐射。

二、特点1、区别于热传导、对流的主要不同点，辐射能可以在真空中传播，不需要任何物质作媒介。6.传热6.5热辐射一、概念6.传热856.5热辐射2、工程上，当热物体的温度不很高时，辐射给热忽略不计，但对于高温物体，热辐射则往往成为传热的主要方式。6.传热6.5热辐射2、工程上，当热物体的温度不很高时，辐射给热忽866.5热辐射6.5.1固体辐射6.5.2气体辐射（略）6.传热返回6.5热辐射6.5.1固体辐射6.传热返回876.5.1固体辐射一、黑体的辐射能力和吸收能力—斯蒂芬-波尔兹曼定律1、吸收能力和可见光一样，当来自外界的辐射能投射到物体表面上，也会发生吸收、发射和穿透现象，服从光的反射和折射定律，在均一介质中作直线传播，在真空和大多数气体中可以完全透过，但热射线不能透过工业上常见的大多数固体和液体。假设外界投射到物体表面上的总能量Q，其中一部分进入表面后被物体吸收Qa，一部分被物体反射Qr，其余部分穿透物体Qd。按能量守恒定律：

6.传热QrQaQd6.5.1固体辐射一、黑体的辐射能力和吸收能力—斯蒂芬-波886.5.1固体辐射6.传热或吸收率(a)反射率(r)透过率(d)说明：吸收率、反射率和透过率的大小取决于物体的性质、温度、表面状况和辐射线的波长等，一般来说，表面粗糙的物体吸收率大。

6.5.1固体辐射6.传热或吸收率(a)反射率(r)透89(1)黑体：，是一种理想化物体，实际物体只能或多或少地接近黑体，但没有绝对的黑体，引入黑体的概念是理论研究的需要。

2、黑体、镜体、透热体和灰体6.5.1固体辐射(1)对于固体和液体不允许热辐射透过

，即，

6.传热(2)气体对热辐射几乎无反射能力

，即，

(3)黑体：能全部吸收辐射能的物体

，即。

(2)

镜体或白体：，能全部反射辐射能的物体。

(3)绝对透热体：，能透过全部辐射能的物体，一般来说，单原子和由对称双原子构成的气体，如He、O2、N2和H2等，可视为透热体。

(1)黑体：906.5.1固体辐射(4)灰体：指能够以相同的吸收率吸收所有波长的辐射能的物体。工业上遇到的多数物体，能部分吸收所有波长的辐射能，但吸收率相差不多，可近似视为灰体。6.传热3、斯蒂芬—波尔兹曼定律(又称四次方定律)

黑体的辐射能力即单位时间单位黑体表面向外界辐射的全部波长的总能量，服从斯蒂芬—波尔兹曼定律，即与其表面的绝对温度的四次方成正比。黑体辐射系数，其值为6.5.1固体辐射(4)灰体：指能够以相同的吸收率吸收所有916.5.1固体辐射例6-5温度对物体辐射能力的影响解：在0℃时的辐射能力：6.传热546℃时的辐射能力与0℃的辐射能力之比：6.5.1固体辐射例6-5温度对物体辐射能力的影响6.926.5.1固体辐射二、实际物体的辐射能力和吸收能力

6.传热1、辐射能力——黑度

在同一温度下，实际物体的辐射能力恒小于同温度下黑体的辐射能力。

即：(1)实际物体的黑度物体的黑度表示为实际物体的辐射能力与黑体的辐射能力之比。其是物性常数，其值可用实验测得。6.5.1固体辐射二、实际物体的辐射能力和吸收能力6.936.5.1固体辐射物体的黑度可查表6-4。6.传热从上表可知：氧>磨非金属材料的黑度值都很高，一般在0.85~0.95之间，在缺乏资料时，可近似地取0.90。(2)实际物体的辐射能力6.5.1固体辐射物体的黑度可查表6-946.5.1固体辐射说明：①表征物体的辐射能力接近黑体的程度；6.传热②表征实际物体辐射能力，2、吸收能力黑体可将投入其上的辐射能全部吸收，a=1。实际物体的吸收能力：a<1.

所以，实际物体的吸收率a比黑度更复杂。

6.5.1固体辐射说明：6.传热②表征实际物体辐射能956.5.1固体辐射三、灰体的辐射能力和吸收能力——克希霍夫定律

1、实际物体的特殊性工业上大多材料的吸收率a在波长0.76~20um范围内无选择性。2、灰体对各种波长的辐射能具有相同吸收率的理想化物体。6.传热灰体自身特性。所以，灰体：辐射能力为

；吸收能力为a<13、克希霍夫定律

克希霍夫从理论上证明，同一灰体的吸收率与其黑度在数值上必相等。6.5.1固体辐射三、灰体的辐射能力和吸收能力——克希霍夫966.5.1固体辐射6.传热说明：物体的辐射能力越大其吸收能力也越大，即善于辐射必善于吸收。注意：1、同一灰体的吸率与其黑体在数值上相等，但是a和物理意义不同。

表示灰体发射能力E占同温度下黑体发射能力Eb的分数。表示外界投射来的辐射能Q可被物体吸收的分数。

2、

6.5.1固体辐射6.传热说明：物体的辐射能力越大其吸收976.5.1固体辐射说明灰体在一定温度下辐射能力和吸收率的比值，恒等于同温度下黑体的辐射能力。问题：1、冬天烤白衣、黑衣谁易干？太阳晒白衣、黑衣谁易干？2、夏天穿白衣凉爽，还是黑衣？四、灰体间的辐射传热（略）五、影响辐射传热的主要因素1、温度的影响

6.传热6.5.1固体辐射说明灰体在一定温度下辐射986.5.1固体辐射由上式可知：辐射热流量正比于温度四次方之差，而不是正比于温差。同样的温差在高温时的热流量将远大于低温时的热流量。因此，在低温传热时，辐射的影响可以忽略；而在高温传热时，热辐射则不容忽视，有时甚至占据主要地位。2、几何位置影响

角系数对两物体间的辐射传热有重要影响，角系数决定于两辐射表面的方位和距离，实际上决定于一个表面对另一个表面的投射角。3、物体表面的黑度

(1)包围越大，总辐射系数越大6.传热6.5.1固体辐射由上式可知：辐射热流量正比996.5.1固体辐射(2)6.传热例如：(1)强化辐射：电气设备表面涂上黑度很大的油漆(1)减弱辐射保温桶、油罐：涂银白色（或铝或银）热水瓶：镀镜高（低）温管道保温外包一层镀锌铁等4、辐射表面间介质的影响空气：一般视为透明体，d=1；而实际气体具有发射和吸收能力对辐射传热具有影响。遮热板：阻挡辐射传热。返回6.5.1固体辐射(2)6.传热例如：(1)强化辐射：电1006.6传热过程的计算重点：传热基本方程的推导和应用推导：总的出发点是为了消除壁温，用总温差代替各部分的温差。应用：首先要确定衡算观点和速率观点，尤其是后者。再次，是速率的三大因素：传热系数、传热面积和温差在不同场合的应用。工业上大量存在传热过程（指间壁式传热过程）都是固体内部的导热及各种流体与固体表面间的给热组合而成的。6.传热6.6传热过程的计算重点：传热基本方程的推导和应用6.传1016.6传热过程的计算6.6.1传热过程的数学描述6.6.2传热过程的基本方程式6.6.3换热器的设计型计算6.6.4换热器的操作型计算6.6.5传热单元法6.6.6非定态传热过程的拟定处理（略）6.6.7变系数的传热过程计算（略）6.传热返回6.6传热过程的计算6.6.1传热过程的数学描述6.传1026.6.1传热过程的数学描述一、间壁式传热过程

的速率方程式6.传热T1

T2

t1t2如图为一套管式换热器，内管为传热管，传热管外径，内径，微元传热管外表面积dA1，管外侧；内表面积dA2，内侧，平均面积dAm，壁面导热系数

6.6.1传热过程的数学描述一、间壁式传热过程的速率方程1036.6.1传热过程的数学描述热量由热流体管壁内侧管壁外侧冷流体。在定态下：6.传热dQ1dQ2dQ36.6.1传热过程的数学描述热量由热流体管壁内侧管壁外1046.6.1传热过程的数学描述1、若以内表面dA1为基准（热流体在管内流动，冷流体在管外流动）6.传热其中：6.6.1传热过程的数学描述1、若以内表面dA1为基准（热1056.6.1传热过程的数学描述2、若以外表面dA2为基准（热流体在管外流动，冷流体在管内流动）6.传热其中：式中：当6.6.1传热过程的数学描述2、若以外表面dA2为基准（热1066.6.1传热过程的数学描述3、管壁很薄，微元管段dA外=dA内,即dA1=dA26.传热其中：6.6.1传热过程的数学描述3、管壁很薄，微元管段dA外=1076.6.1传热过程的数学描述例6-9传热系数的计算解：(1)属于热流体在管外流，冷流体在管内流6.传热(2)管外传热系数增加1倍6.6.1传热过程的数学描述例6-9传热系数的计算6.1086.6.1传热过程的数学描述6.传热所以，传热系数增加了82.4%。(3)管内传热系数增加1倍6.6.1传热过程的数学描述6.传热所以，传热系数增加了1096.6.1传热过程的数学描述6.传热所以，传热系数增加了5.6%。结论：提高K，应该提高较小的给热系数比较有效。6.6.1传热过程的数学描述6.传热所以，传热系数增加了1106.6.1传热过程的数学描述二、污垢热阻实践证明，表面污垢会产生相当大的热阻R。表6-6给出某些工业上常见的流体的污垢热阻的大致范围。6.传热6.6.1传热过程的数学描述二、污垢热阻6.传热1116.6.1传热过程的数学描述薄壁：6.传热式中：R1、R2分别为传热管外侧、内侧的污垢热阻。三、壁温计算结论：壁温值接近给热系数大或热阻较小的一侧流体温度。四、传热阻力和传热系数总热阻返回6.6.1传热过程的数学描述薄壁：6.传热式中：R11126.6.2传热过程的基本方程式一、方法：取微元体6.传热热量衡算过程特征方程联立积分基本方程假定：1、沿传热面不变。2、无相变3、4、轴向热传导可以忽略（轴向温度梯度很小）—传热基本方程式6.6.2传热过程的基本方程式一、方法：取微元体6.传1136.6.2传热过程的基本方程式其中：6.传热并流：T1T2t1t2逆流：T1T2t1t2对数平均温差，又称对数平均推动力6.6.2传热过程的基本方程式其中：6.传热并流：T1T1146.6.2传热过程的基本方程式二、对数平均温度的特点6.传热1、恒<（算术平均推动力）2、靠近和中小的一个。3、逆流优于并流，4、当，则5、时，，误差在4%以内。6.6.2传热过程的基本方程式二、对数平均温度1156.6.2传热过程的基本方程式6、当6.传热7、一种流体恒温（搅拌，有相变）的传热，则无逆、并流之分。8、全逆流优于并流。例6-2并流与逆流对数平均温差的比较解：根据T1和t1可查得：根据能量衡算得：6.6.2传热过程的基本方程式6、当6.传热7、一种流体1166.6.2传热过程的基本方程式6.传热(1)逆流T1=80T2=50t1=10t2=306.6.2传热过程的基本方程式6.传热(1)逆流T1=81176.6.2传热过程的基本方程式(2)并流6.传热T1=80T2=50t1=30t2=10所以，逆流操作方式大于并流操作方式。返回6.6.2传热过程的基本方程式(2)并流6.传热T1=81181、设计任务：、或、。6.6.3换热器的设计型计算以冷却为例：6.传热热量衡算：传热速率：变量：方程数：2个；自由度8-2=6个。一、设计型计算的命题方式

2、设计条件：或1、设计任务：、或1196.6.3换热器的设计型计算6.传热3、计算目的：A。4、分析：自由度：6个；已知：4个，尚有2个变量有选择选择条件：流向，t2，流速u，流程。设计计算特点：选择、优化（技术上可行，经济上合理。）二、设计计算方法：6.6.3换热器的设计型计算6.传热3、计算目的：A。120③为延长换热器的使用寿命，即使T1和t2不要集中在一端。(迅速升温)(控制出口温度)6.6.3换热器的设计型计算6.传热三、设计计算中参数的选择1、流向的选择结论：(1)一般逆流优于并流(2)并流用于①热敏性物料加热②高粘性物料加热③为延长换热器的使用寿命，即使T1和t2不要集中在一端。(迅1216.6.3换热器的设计型计算2、的选择（前提是逆流）6.传热应权衡操作费用和设备费用，选择适宜的冷却介质出口的温度，一般：，且工业循环冷却水否则用软水。(3)当一侧有相变或恒温传热时，(4)错流、拆流是为了节省空间，使设备紧凑。6.6.3换热器的设计型计算2、的选择（前提是逆流）1226.6.3换热器的设计型计算3、流速的选择6.传热优化，尽量避免层流。6.6.3换热器的设计型计算3、流速的选择6.传热优化，1236.6.3换热器的设计型计算6.传热例1有一套管换热器，由mm与mm的钢管组成。甲醇在内管流动，流量为5000kg/h，由60℃冷却到30℃，甲醇侧的对流传热系数W/(m2·℃)。冷却水在环隙中流动，其入口温度为20℃，出口温度拟定为35℃。忽略热损失、管壁及污垢热阻，且已知甲醇的平均比热为2.6kJ/(kg·℃)，在定性温度下水的粘度为0.84cP、导热系数为0.61W/(m2·℃)、比热为4.174kJ/(kg·℃)。试求：（1）冷却水的用量；（2）所需套管长度。6.6.3换热器的设计型计算6.传热例1有一套管换热器，1246.6.3换热器的设计型计算解：(1)冷却水的用量6.传热(2)所需套管长度6.6.3换热器的设计型计算解：(1)冷却水的用量6.传1256.6.3换热器的设计型计算求必须先确定是逆流还是并流，题目没有明确说明流向，但由已知条件可知=35℃＞=30℃，只有逆流才可能出现这种情况，故可断定本题必为逆流，于是

6.传热T1=60T2=30t1=20t2=35由于管壁及污垢热阻可略去，以传热管内表面积为基准的为K。6.6.3换热器的设计型计算求必须先确定是逆1266.6.3换热器的设计型计算6.传热6.6.3换热器的设计型计算6.传热1276.6.3换热器的设计型计算6.传热返回6.6.3换热器的设计型计算6.传热返回1286.6.4换热器的操作型计算一、操作命题和计算方法1、第一类命题6.传热特点：操作线斜率已知，非线性线性，有唯一解。计算方法：(1)消元法（以逆流为例）6.6.4换热器的操作型计算一、操作命题和计算方法6.传1296.6.4换热器的操作型计算(2)、采用传热效率与传热面积单元数法(ε-NTU法)或传热单元长度与传热单元数法求解。其求解方法见下一节。2、第二类命题6.传热6.6.4换热器的操作型计算(2)、采用传热效率与传热面积130所以，一般先假设上式成立求出后检验。6.6.4换热器的操作型计算特点：操作线斜率未知，非线性方程计算方法：试差法说明：6.传热时，可用算术平均值代替线性方程，不须试差，所以，一般先假设上式成立求出后检验。6.6.4换1316.6.4换热器的操作型计算6.传热Or，假设，再接着上面的步骤计算。另外一种方法：设t2Ifthen，取Ifthen，取6.6.4换热器的操作型计算6.传热Or，假设1326.6.4换热器的操作型计算6.传热二、操作型计算常见类型1、设备标定：2、求温度分布3、逆流改为并流后变化情况4、已知工况另一工况6.6.4换热器的操作型计算6.传热二、操作型计算常见类1336.6.4换热器的操作型计算三、传热过程的操作和调节

问题：在热流体冷却的传热操作中，若qm1或T1发生变化，而要求出口温度T2保持不变，可采取哪些措施。6.传热不变所以，措施是6.6.4换热器的操作型计算三、传热过程的操作和调节6.1346.6.4换热器的操作型计算1、热流体是工艺介质：6.传热热阻在冷流体侧：热阻在热流体侧：2、冷流体是工艺介质：热阻在冷流体侧：热阻在热流体侧：四、强化传热途径间壁式换热器：6.6.4换热器的操作型计算1、热流体是工艺介质：6.传1356.6.4换热器的操作型计算1、6.传热2、(1)污垢清理，避免结垢：水净化、软水及流速升高。(2)控制步骤侧流速u增加K明显上升。返回6.6.4换热器的操作型计算1、6.传热2、(1)污垢清1366.6.5传热单元数法确定出口温度T2、t2问题：在操作型计算中，需要同时确定T2和t2(在传热速率方程式的对数项中)，若采用传热速率方程和热量平衡方程联立求解的方法，需要进行试差计算。解决方法：传热单元数（—NTU）法手段：将两个出口温度用热量衡算式消去一个，避免试差。6.传热一、传热效率定义：6.6.5传热单元数法确定出口温度T2、t26.传热一、1376.6.5传热单元数法基于热流体：6.传热基于冷流体：二、传热单元数NTU1、基于热流体2、基于冷流体6.6.5传热单元数法基于热流体：6.传热基于冷流体：二1386.6.5传热单元数法三、—NTU的关系6.传热1、基于热流体逆流并流其中6.6.5传热单元数法三、—NTU的关系6.传热1、1396.6.5传热单元数法6.传热2、基于冷流体逆流并流其中3、其它的情况见下图。6.6.5传热单元数法6.传热2、基于冷流体逆流并流其中1406.6.5传热单元数法6.传热单程逆流换热器中ε和NTU关系

折流换热器中ε和NTU关系

6.6.5传热单元数法6.传热单程逆流换热器中ε和NT1416.6.5传热单元数法例6-16p296，p291解：解法一（消元法）解法二（传热单元数法）6.传热返回6.6.5传热单元数法例6-16p296，p2916.1426.7换热器6.传热换热器按用途分加热器冷却器冷凝器蒸发器再沸器按传热机理分间壁式混合式蓄热式6.7换热器6.传热换热器按用途分加热器冷却器冷凝器蒸发1436.7换热器6.7.1间壁式换热器的类型6.7.2管壳式换热器的设计和选用6.7.3换热器的强化和其他类型6.传热返回6.7换热器6.7.1间壁式换热器的类型6.传热返回1446.7.1间壁式换热器的类型一、夹套式换热器如右图所示1、结构：夹套装在容器外部，在夹套和容器壁之间形成密闭空间，成为一种流体的通道。2、优缺点优点：结构简单，加工方便

缺点：传热面积A小，K小，传热效率低。

3、用途广泛用于反应器的加热和冷却。4、强化传热途径6.传热为了提高传热效果，可在釜内加搅拌器或蛇管和外循环。6.7.1间壁式换热器的类型一、夹套式换热器如右图所示1456.7.1间壁式换热器的类型二、沉浸式蛇管换热器1、蛇管一般由金属管子弯绕而制成，适应容器所需要的形状，沉浸在容器内，冷热流体在管内外进行换热。

2、优缺点优点：结构简单，便于防腐，能承受高压。缺点：传热面积A不大，蛇管外对流传热系数K小。3、强化传热途径容器内加搅拌。

6.传热6.7.1间壁式换热器的类型二、沉浸式蛇管换热器6.传热1466.7.1间壁式换热器的类型三、喷淋式换热器

1、结构：冷却水从最上面的管子的喷淋装置中淋下来，沿管表面流下来，被冷却的流体从最上面的管子流入，从最下面的管子流出，与外面的冷却水进行换热。在下流过程中，冷却水可收集再进行重新分配。6.传热6.7.1间壁式换热器的类型三、喷淋式换热器6.传热1476.7.1间壁式换热器的类型2、优缺点优点：结构简单、造价便宜，能耐高压，便于检修、清洗，传热效果好。缺点：冷却水喷淋不易均匀而影响传热效果，只能安装在室外。3、用途用于冷却或冷凝管内液体。四、套管式换热器

6.传热6.7.1间壁式换热器的类型2、优缺点6.传热1486.7.1间壁式换热器的类型1、结构由不同直径组成的同心套管，可根据换热要求，将几段套管用U形管连接，目的增加传热面积；冷热流体可以逆流或并流。2、优缺点优点：结构简单，加工方便，能耐高压，传热系数较大，能保持完全逆流使平均对数温差最大，可增减管段数量应用方便。缺点：结构不紧凑，金属消耗量大，接头多而易漏，占地较大。3、用途：广泛用于超高压生产过程，可用于流量不大，所需传热面积不多的场合。6.传热6.7.1间壁式换热器的类型1、结构6.传热1496.7.1间壁式换热器的类型五、列管式换热器（管壳式换热器）

6.传热1、结构壳体：圆形管束（列管）：平行，且两端固定于管板管板（花板）封头（端盖）管程：流体在管内每流过管束一次，称为一个管程壳程：流体在每通过壳体一次，称为一个壳程2、优点

单位体积的传热面积、处理能力和操作弹性大，适应能力强，尤其在高温、高压和大型装置中采用更为常用6.7.1间壁式换热器的类型五、列管式换热器（管壳式换热器1506.7.1间壁式换热器的类型3、强化传热的措施提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板

6.传热6.7.1间壁式换热器的类型3、强化传热的措施6.传热1516.7.1间壁式换热器的类型折流挡板的作用6.传热(1)防止流体短路，增加流体流速(2)迫使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍流程度大为增加。折流挡板的形式(1)圆缺形：常用(2)圆盘形4、温差补偿措施：当管束和壳体温差>50℃时，应采用适当的温差补偿措施，消除或减小热应力。6.7.1间壁式换热器的类型折流挡板的作用6.传热(1)1526.7.1间壁式换热器的类型根据所采取的温差补偿措施，列管式换热器可分为以下几个型式。1、固定管板式

壳体与传热管壁温度之差大于50C，加补偿圈，也称膨胀节，当壳体和管束之间有温差时，依靠补偿圈的弹性变形来适应它们之间的不同的热膨胀。6.传热

特点：结构简单，成本低，壳程检修和清洗困难，壳程必须是清洁、不易产生垢层和腐蚀的介质。6.7.1间壁式换热器的类型根据所采取的温差1536.7.1间壁式换热器的类型优点：结构简单、紧凑、造价便宜；缺点：管外不能机械清洗，管板、管子和壳体都是刚性连接，当管壁和壳壁的温度相差较大时，会产生很大的热应力，甚至将管子从管板上拉脱。解决方法补偿圈(或称膨胀节)。2、浮头式

两端的管板，一端不与壳体相连，可自由沿管