第6章 傳熱設(shè)備

一、換熱器的分類按用途分類：加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器按冷熱流體熱量交換方式分類：混合式、蓄熱式和間壁式主要內(nèi)容：1.根據(jù)工藝要求，選擇適當?shù)膿Q熱器類型；2.通過計算選擇合適的換熱器規(guī)格。Chap6

傳熱設(shè)備1二、間壁式換熱器的類型（一）夾套式換熱器Chap6

傳熱設(shè)備2優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單。缺點：加熱面受容器壁面限制，傳熱系數(shù)不高。強化措施：釜內(nèi)加攪拌器，夾套內(nèi)設(shè)置螺旋隔板，釜內(nèi)安裝蛇管。Chap6

傳熱設(shè)備3（二）蛇管式換熱器1.沉浸式蛇管換熱器Chap6

傳熱設(shè)備4優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，能承受高壓，可用耐腐蝕材料制造。缺點：容器內(nèi)液體湍動程度低，管外給熱系數(shù)小。強化措施：可減少管外空間；容器內(nèi)加攪拌器。Chap6

傳熱設(shè)備52.噴淋式Chap6

傳熱設(shè)備6優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單；便于耐腐蝕；管內(nèi)能耐高壓；管外比沉浸式大。

缺點：冷卻水噴淋不均勻影響傳熱效果；只能安裝在室外，占地面積大。Chap6

傳熱設(shè)備7（三）套管式換熱器優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，能承受高壓，應(yīng)用方便，傳熱系數(shù)大，對數(shù)平均推動力大。缺點：接頭多而易漏，占地較大，單位傳熱面消耗的金屬量大。Chap6

傳熱設(shè)備適用于流量不大，所需傳熱面積不多的場合8（四）列管式換熱器（管殼式換熱器）構(gòu)造Chap6

傳熱設(shè)備9Chap6

傳熱設(shè)備10圓缺形加擋板：增大殼程流體的湍動，提高殼程的α多管程：增大管內(nèi)流體u，提高管內(nèi)的α圓盤形擋板1.固定管板式換熱器特點：結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低，適用于殼體和管束溫差小、管外物料比較清潔、不易結(jié)垢的場合。溫差在50℃以上時，要考慮溫度補償問題補償圈（膨脹節(jié)）補償圈補償Chap6

傳熱設(shè)備11特點：可完全消除熱應(yīng)力，便于清洗和檢修，結(jié)構(gòu)復雜。2.浮頭式換熱器浮頭補償適用于殼體與管束間溫差大且需經(jīng)常進行管內(nèi)外清洗的場合。3.U形管式換熱器特點：結(jié)構(gòu)較浮頭簡單；但管程不易清洗。Chap6

傳熱設(shè)備三、列管換熱器的選用和設(shè)計（一）選用、設(shè)計原則已知：換熱任務(wù)（一種流體的進、出口溫度、流量）12設(shè)計內(nèi)容：冷卻劑或加熱劑的選定：常用的冷卻劑：水、空氣、液氨等

常用的加熱劑：水蒸汽、熱空氣、煙道氣、熱油等

Chap6

傳熱設(shè)備

冷、熱流體的走向：13管徑、管長和管數(shù)：從傳熱和流動角度綜合考慮Chap6

傳熱設(shè)備（二）設(shè)計方法及步驟：（三）選用換熱器中的有關(guān)問題(1)流體流經(jīng)管程或殼程的選擇原則：傳熱效果好，結(jié)構(gòu)簡單，清洗方便管程：不清潔或易結(jié)垢、腐蝕性、壓力高的流體。14(2)流速uu↑→α↑K↑，在同Q、△tm下A↓，節(jié)省設(shè)備費；u↑→Hf↑↑，操作費用增加；u選擇是經(jīng)濟上權(quán)衡的問題，但要避免層流流動Chap6

傳熱設(shè)備殼程：飽和蒸汽、粘度大或流量小的流體。(3)換熱器中管子的規(guī)格和排列方式管子的規(guī)格：Φ19×2mm和Φ25×2.5mm管長：1.5m、2.0m、3.0m、4.5m、

6.0m、9.0m排列方式：正三角形正方形直列正方形錯列15四、傳熱過程的強化途徑（一）增大tm

提高加熱劑T1的溫度或降低冷卻劑t1的溫度

兩側(cè)變溫情況下，盡量采用逆流流動為了增強傳熱效率，可采取tm、A/V、K。（二）增大A/V

直接接觸傳熱，可增大A和湍動程度，使QChap6

傳熱設(shè)備16采用高效新型換熱器改進傳熱面結(jié)構(gòu)以增大A和湍動程度，使Q(a)光直翅片(b)鋸齒翅片(c)多孔翅片Chap6

傳熱設(shè)備17（三）增大K盡可能利用有相變的熱載體（大）用大的熱載體減小金屬壁、污垢及兩側(cè)流體熱阻中較大者的熱阻提高較小一側(cè)有效提高的方法(無相變)：增大流速管內(nèi)加擾流元件改變傳熱面形狀Chap6

傳熱設(shè)備18（一）平板式換熱器五、新型換熱器Chap6

傳熱設(shè)備19優(yōu)點：傳熱效率高，K大結(jié)構(gòu)緊湊，操作靈活，安裝檢修方便缺點：不耐溫耐壓易滲漏，處理量小Chap6

傳熱設(shè)備20（二）螺旋板式換熱器優(yōu)點：傳熱效率高不易堵塞結(jié)構(gòu)緊湊，成本較低缺點：壓力、溫度不能太高難以維修Chap6

傳熱設(shè)備21（四）翅片管換熱器特點：增加A，增強管外流體的湍流來