熱交換器復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1、熱交換器復(fù)習(xí)重點(diǎn)1.1.套管式換熱器的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于高溫高壓流體，特別是小容量流體的傳熱。如果工藝條件變動(dòng)，只要改變套管的根數(shù)，就 可以增減熱負(fù)荷。 另外， 只要做成內(nèi)管可以抽出的套管， 就 可以清除污垢，所以它亦適用于易生污垢的流體。缺點(diǎn)：流動(dòng)阻力大，金屬消耗量多，而且體積大，占地面積大，故 多用于傳熱面積不大的換熱器。2.2.換熱器的四大計(jì)算包括：熱計(jì)算、結(jié)構(gòu)計(jì)算、流動(dòng)阻 力計(jì)算、強(qiáng)度計(jì)算。3.3. 相變換熱中順流還是逆流的換熱溫差有無(wú)差別？于 其中有一種流體在相變的情況下進(jìn)行傳熱，它的溫差沿傳熱 面不變，因此無(wú)順流、逆流之別。4.4.順流的平均溫差和溫度的分布特點(diǎn)：兩種流體向

2、著同一方向平行流動(dòng)，熱流體的溫度沿傳熱面不斷降低，冷流體 的溫度沿傳熱面不斷升高。5.5.溫度交叉能否出現(xiàn)在逆流換熱和順流換熱逆流能，順流不能。6.6.采用脹管法固定管子時(shí)換熱器壓力一般不能超過(guò)？壓力低于。7.7.分程隔板的作用為了將熱交換器的管程分為若干流程。8.8.高效間壁式換熱器包括哪些類(lèi)型螺旋板式、板式、翅片管式及熱管熱交換器。9.9.板式換熱器的關(guān)鍵部件和最易出現(xiàn)故障的部件關(guān)鍵部件：傳熱板片。故障部件：墊圈。10.10.回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省鋼材，耐腐蝕性好和受熱面受到磨損和腐蝕時(shí)不增加空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)量等。缺點(diǎn)：漏風(fēng)量較大，對(duì)密封結(jié)構(gòu)要求較高。1111 .換熱器

3、中熱應(yīng)力方法在熱交換器中，除了壓力產(chǎn)生的應(yīng)力外，還會(huì)于殼體、管子所接觸的流體溫度不等， 使殼體、管束的伸長(zhǎng)受到約束， 從而在軸向產(chǎn)生拉應(yīng)力或壓應(yīng)力。這種溫差引起的力稱為溫差應(yīng)力或熱應(yīng)力、溫差軸向應(yīng)力。12.12.確定傳熱系數(shù)的方法有哪幾類(lèi)？各自適用場(chǎng)合？方法：選用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)于設(shè)計(jì)者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或參考書(shū)籍選用工藝條件相仿、設(shè)備類(lèi)型類(lèi)體，高粘度流體和在層流區(qū)流動(dòng)的流體，飽和蒸汽。14.14.熱交換器流體的選用速度和最佳速度的關(guān)系選用速度是要盡量避免流體呈湍流狀態(tài)，以保證設(shè)備在較大的傳熱系數(shù)下進(jìn)行熱交換，為避免產(chǎn)生過(guò)大的壓降，才 不得不選用層流狀態(tài)下的流速。如果所允許的壓降不是生產(chǎn) 條件來(lái)確定，則可根據(jù)技

4、術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來(lái)確定最佳流速。溫差. .采用膨脹節(jié)使管束和殼體均能自膨脹彈性管板補(bǔ)償.(5).(5)雙套管溫度補(bǔ)償。16.16.熱力計(jì)算的基本量？ 、W1W1 W2W2 t1t1、t1t1所以傳熱效果好；它適用于高壓流體的冷卻或冷凝，于 它可用耐腐蝕的鑄鐵管作冷卻排管，因而可用它來(lái)冷卻具有 腐蝕性的流體，例如酸堿工業(yè)中濃硫酸的冷卻。缺點(diǎn)：當(dāng)冷卻水分過(guò)少時(shí)，下部的管子不能被潤(rùn)濕，并 且?guī)缀醪粎⑴c熱交換。因此對(duì)于容易發(fā)生意外事故的石油產(chǎn) 品或有機(jī)體的冷卻不宜采用這種熱交換器。 它的金屬比較 大， 但比沉浸式要少。28.28.名詞解釋混流式換熱器：有兩種流體在流動(dòng)過(guò)程中既有混流部分 又有逆流部分的換熱器

5、。平均溫差：整個(gè)熱交換器各處溫差的平均值。傳熱有效度：實(shí)際傳熱量Q Q 與最大可能傳熱量 QmaxQmax 之比，通常用表示的熱交換器多數(shù)均為逆流，或者盡量設(shè)法接近逆流；當(dāng) 熱流體的溫度高，或當(dāng)產(chǎn)品在高溫下可能產(chǎn)生化學(xué)變化，為 降低進(jìn)口附近的壁溫，有時(shí)有意采用順流，或者把換熱面分 段串聯(lián)，低溫段采用逆流，高溫段采用順流；為了保證管內(nèi) 和管外流體有足夠流速，就得采用不同的程數(shù)。15.15.減小管子與殼體的2 2；2 22525 .換熱器確定傳熱系數(shù)的方法？各自適用與什么場(chǎng)合（1 1）通過(guò)現(xiàn)有的準(zhǔn)則方程關(guān)系式來(lái)計(jì)算一些常規(guī)定型結(jié) 構(gòu)的熱交換器估算分離法。適合于一側(cè)為蒸汽冷凝放熱，另 一側(cè)是待測(cè)氣體

6、的換熱系數(shù)的汽- -汽系統(tǒng)（3 3）威爾遜圖解法- -擬合曲線分離法。 威爾遜圖解法應(yīng)具備以下條件對(duì)于需要 測(cè)定的一側(cè)的對(duì)流換熱系數(shù)與實(shí)驗(yàn)變量的方次關(guān)系必須已 知在同一組實(shí)驗(yàn)中必須保持另一側(cè)流體的換熱情況基本 不變?cè)谕唤M實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使污垢熱阻基本不變（4 4）修正的威爾遜圖解法?；疽?guī)律還不很清楚的換熱場(chǎng)合單吹瞬態(tài)發(fā)。確定平均換熱系數(shù)周期瞬態(tài)發(fā)。測(cè)定管內(nèi)局部換熱系數(shù)熱質(zhì) 類(lèi)比法。只限于用在空氣熱交換器。26.26.換熱器壁溫計(jì)算的主要步湊？假定壁溫求該側(cè)換熱系數(shù) q1=q1= -tw1-tw1 ）計(jì)算該側(cè)單位面積傳熱量、t2t2、t2t2? ? ? ? ? ?換熱器流程組合：為了滿足傳熱和壓力降

7、要求，對(duì)于板 式熱交換器可進(jìn)行多種方式的流程和通道數(shù)俄配置冷卻塔：用自然通風(fēng)或機(jī)械通風(fēng)的方法，用空氣將熱水 進(jìn)行冷卻降溫的設(shè)備。錯(cuò)流：兩種流體的流動(dòng)方向互相垂直交叉。傳熱基本方程：Q=KFAQ=KFA tmtm17.17. 高溫高壓換熱器定義咼溫咼壓換熱器通常是指其工作溫度在350350 C C 以上，壓力在 10MPa10MPa 以上。18.18. 螺旋板式、板式、翅片式、板翅式傳熱系數(shù)范圍。 第三章或附錄19.19. 翅片管換熱器中，多孔翅片主要特點(diǎn)？翅片上的孔使傳熱邊界層不斷破裂、更新，提高了傳熱效果。它在雷 諾數(shù)較大的范圍內(nèi)具有比平直翅片高的換熱系數(shù)，但在高雷 諾數(shù)范圍會(huì)出現(xiàn)噪音和震動(dòng)

8、。翅片式開(kāi)孔能使流體在翅片中 分布更加均勻，這對(duì)于流體雜質(zhì)顆粒的沖刷排除是有利的。多孔翅片主要用于導(dǎo)流片及流體中夾雜顆粒或相變換熱的 場(chǎng)合。21.21.沉浸式換熱器的傳熱系數(shù)比較22.22.固定管板式換熱器較 U U 形管式換熱器清洗難度比較23.23.換熱器同心圓布置適用范圍24.24.縱向隔板的作用為了提高流體的流速和湍流程度，強(qiáng)化殼程流體的傳 熱，在管外空間常裝設(shè)縱向隔板或折流板。25.25.無(wú)折流板的管殼式換熱器殼側(cè)傳熱計(jì)算原理一般按縱向流過(guò)管束考慮，求得當(dāng)量直徑后再按管內(nèi)流 動(dòng)公式計(jì)算。26.26.板式換熱器缺點(diǎn)操作壓力和溫度的提高受到結(jié)構(gòu)的限制于流道狹窄和 角孔的限制而難以現(xiàn)大流量

9、運(yùn)行。3 34 4噴射式換熱器：一種以熱交換為目的的噴射器，它和其 它噴射器一樣，是使壓力、無(wú)難度不同的；兩種流體相互混 合，并在混合過(guò)程中進(jìn)行能量交換的一種設(shè)備。熱混合設(shè)計(jì)：每?jī)煞N波紋傾角不同的人字形板片相疊組 裝成一臺(tái)板式熱交換器各自分段用波紋傾角不同的人字形 板片裝成一臺(tái)板式熱交換器。蓄熱式換熱器：在蓄熱是熱交換器中，冷熱流體交替流 過(guò)同一固體傳熱及其所形成的通道，依靠構(gòu)成傳熱面的物體 的熱容作用，實(shí)現(xiàn)冷熱流體間的熱交換。2222 .換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算和校核計(jì)算的不同？各自適用于什么場(chǎng)合？設(shè)計(jì)計(jì)算的目的是決定熱交換器的傳熱面積；校核計(jì)算 是針對(duì)現(xiàn)成的熱交換器，其目的在于確定流體的出口溫度，

10、并了解該熱交換器在非設(shè)計(jì)工況下的性能變化，判斷能否完 成在非設(shè)計(jì)工況下的換熱任務(wù)。29.29.換熱器采用順流布置場(chǎng)合當(dāng)流體的溫度高，或當(dāng)產(chǎn)品在高溫下可能產(chǎn)生化學(xué)變 化，為降低進(jìn)口附近的壁溫，有時(shí)就有意采用順流，或者把 換熱面分段串聯(lián)，低溫段采用逆流，高溫段采用順流。34.34.螺旋板式換熱器較管殼式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是？是一種螺旋形傳熱板片構(gòu)成的熱交換器，比管殼式熱交換器傳熱系數(shù)性能好， 結(jié)構(gòu)緊湊，制造簡(jiǎn)單，運(yùn)輸安裝方便。 適用于石油化工、制藥、食品、染料、制糖等工業(yè)部門(mén)的氣 - -氣、氣- -液、液- -液對(duì)流或冷凝的熱交換。35.35.換熱器型號(hào)中每項(xiàng)的意義 P43P43 頁(yè)2323 .流體流動(dòng)

11、方式有哪些？應(yīng)考慮哪些因素？各自適用 于什么場(chǎng)合？方式：順流、逆流、錯(cuò)流、混流。從熱工觀點(diǎn)看，逆流 肯定比順流有利，工業(yè)上所使用等為止。27.27.管殼式換熱器校核計(jì)算的主要步湊？校核傳熱系數(shù)和傳熱面積核算壁溫計(jì)算殼程阻力，使之小于允許壓降， 若壓降不符合要求，要調(diào)整流速或結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)熱交換器的零 部件進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算核算管、殼拉應(yīng)力和管子接口處的拉脫 力，考慮熱補(bǔ)償措施并對(duì)振動(dòng)進(jìn)行校核計(jì)算。28.28.換熱器校核計(jì)算必須知道的基本參數(shù)？、W1W1 W2W2 t1t1、t230.t230.換熱器的類(lèi)型按熱流體和冷流體的流動(dòng)方向分：順流式、逆流式、錯(cuò) 流式、混流式。按傳送熱量方法分：間壁式，混合式，蓄

12、熱 式。31.31.管殼式換熱器弓形兩折流板間距一般不小于殼體 內(nèi)徑，且不小于 32.32.用來(lái)改善換熱器內(nèi)部速度場(chǎng)的均勻性 措施？增加流速、射流沖擊、加插入物、家旋轉(zhuǎn)流動(dòng)裝置、依靠外來(lái)能量作用。33.33.殼程熱力和水力計(jì)算較管程復(fù)雜的原因？殼程流體流過(guò)管束時(shí)的流路比較復(fù)雜。平均溫差的計(jì)算公式為w1w1根據(jù)壁面熱阻 RwRw 用下 q1q1 = =tw1tw2rwtw1tw2rw 計(jì)算另一側(cè)的換熱系數(shù)計(jì)算另一側(cè)的單位面積傳熱量 q2=aq2=a 2 2。如果假定的壁溫正確，則應(yīng)有q1=q2.q1=q2.因此，當(dāng) q1q1組q q2 2時(shí)，應(yīng)該重新假定壁溫，直至q1q1 與 q2q2 基本相似

13、的傳熱系數(shù)值作為設(shè)計(jì)依據(jù)。實(shí)驗(yàn)測(cè)定24.24.管殼式換熱器結(jié)構(gòu)計(jì)算前需要做哪些工作？通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的傳熱系數(shù)比較可靠，不但可為設(shè)計(jì)提供依據(jù)， 而且可以了解設(shè)備的性能， 若能進(jìn)一步測(cè)定換 熱系數(shù)，還可借以探討改善設(shè)備生產(chǎn)能力的途徑。但是一般 測(cè)得的數(shù)值一般只能在與使用條件相同的情況下應(yīng)用。通過(guò)計(jì)算在缺乏合適的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，或需要知道比較準(zhǔn)確的數(shù)值時(shí)，傳熱系數(shù)只能通過(guò)計(jì)算。13.13.管程和殼程適合流過(guò)什么樣的流體？管殼中：容積流量小的流體，不清潔、易結(jié)垢的流體，壓力高的流體，有 腐蝕性的流體，高溫流體或在低溫裝置中的低溫流體。殼程中：容積流量大的流體特別是常壓下的氣體，剛性結(jié)構(gòu)熱 交換器中換熱系數(shù)較大的流選定形式（2 2）確定定性溫度，并查取物性數(shù)據(jù)熱平衡計(jì) 算熱負(fù)