【正文】 據(jù)題意(1)順流時由于有相變傳熱，因此比熱不同，需要分段計算平均傳熱溫差。，常采用小管徑的換熱管，強化流體的傳熱，在管外空間常裝設(shè)縱向隔板和折流板。熱流體的平均溫度冷流體的平均溫度殼側(cè)流體被管側(cè)的水冷卻時Fc=殼側(cè)流體被管程的水蒸氣加熱時Fc=殼側(cè)和管側(cè)均為油時Fc=粘度在103Pa?s以下的低粘性液體Fc=(2).布管限定圓熱交換器的管束外緣受殼體內(nèi)徑的限制，因此在設(shè)計時要將管束外緣置于布管限定圓之內(nèi)，布管限定圓直徑Dl大小為浮頭式：固定板或U型管式：(1).試分析廷克流動模型各個流路及其意義答：(1)流路A，由于管子與折流板上的管孔間存在間隙，而折流板前后又存在壓差所造成的泄漏，它隨著外管壁的結(jié)垢而減少。2)固定管板式換熱器：前端管箱為封頭管箱，殼體型式為單殼程，后端管箱為封頭管箱，公稱直徑800mm，,，公稱換熱面積254m2,管長為6m，管外徑為19mm，4管程，銅管。Ⅲ型螺旋板式熱交換器中：一側(cè)流體螺旋流動，流體由周邊轉(zhuǎn)到中心，然后再轉(zhuǎn)到另一周邊流出。，靜態(tài)混合器的阻力損失大。板式換熱器又分為：夾套式換熱器、平板式換熱器、傘板式換熱器、螺旋板式換熱器、板翅式換熱器和板殼式換熱器。一、手工或機械方法當(dāng)管束有輕微堵塞和積垢時，借助于鏟削、鋼絲刷等手工或機械方法來進行清理，并用壓縮空氣，高壓水和蒸汽等配合吹洗。應(yīng)用廣泛。脹焊并用分為：強度焊+貼脹、強度焊+強度脹、強度脹+密封焊、強度脹+貼脹+密封焊、強度焊+強度脹+貼脹。五、換熱器腐蝕的主要部位是哪些？為什么會發(fā)生腐蝕？換熱器腐蝕的主要部位是換熱管、管子與管板連接處、管子與折流板交界處、殼體等。三、大修內(nèi)容1）包括中、小修內(nèi)容；2）全面檢查換熱器的運行情況，并對管板與管子焊接處進行著色檢驗。管束內(nèi)根據(jù)換熱管的長度設(shè)置了若干塊折流板。其特點：（1）體積小，占地面積少；（2）傳熱效率高；（3）組裝靈活；（4）金屬消耗量低；（5）熱損失?。唬?）拆卸、清洗、檢修方便；（7）板式換熱器缺點是密封周邊較長，容易泄漏，使用溫度只能低于150186。夾緊螺栓一般是通扣螺紋，預(yù)緊螺栓時，一定用力矩扳手，使固定板片的力矩均勻。首先將板片一側(cè)的流體通道的入口管盲死，裝滿水，然后在板片另一側(cè)的工作介質(zhì)通道出口管上加一帶放氣短管的盲板，在試壓側(cè)裝上壓力表。C)],較之列管換熱器高2~4倍。殼體多為圓筒形，內(nèi)部裝有管束，管束兩端固定在管板上。為提高管內(nèi)流體速度,可在兩端管箱內(nèi)設(shè)置隔板，將全部管子均分成若干組。且整個管束可從殼體中抽出,便于機械清洗和檢修。如果管外傳熱分系數(shù)小，可采用外螺紋管（低翅片管），以增大管外一側(cè)的傳熱面積和流體湍動，減小熱阻。和同心圓形等多種形式，前3 種最為常見。用水冷卻氣體時，為10～280W/(m2〃℃)；用水冷凝水蒸汽時，為570～4000W/(m2〃℃)。固定管板式換熱器一般只在適當(dāng)?shù)臏夭顟?yīng)力范圍、殼程壓力不高的場合下09無機非（1）材料工程基礎(chǔ)論文采用。拆下管箱即可直接將管束抽出，便于清洗管間。因此，它適用于溫差很大的兩流體換熱。當(dāng)管子與一側(cè)管板的連接處發(fā)生泄漏時，漏入的流體在此空間內(nèi)收集起來，通過接管引出，因此可保證殼程流體和管程流體不致相互串漏和污染。換熱管在管板上可按等邊三角形或正方形排列。多管程與多殼程可配合應(yīng)用。為提高管外流體的傳熱分系數(shù)，通常在殼體內(nèi)安裝若干擋板。由于減少了殼體大蓋，它的結(jié)構(gòu)較浮頭式換熱器簡單，造價也較低；但填料處容易滲漏，工作壓力和溫度受一定限制，直徑也不宜過大。管程流體從管箱進口管流入，通過內(nèi)插管到達外套管的底09無機非（1）材料工程基礎(chǔ)論文部，然后返向，通過內(nèi)插管和外套管之間的環(huán)形空間，最后從管箱出口管流出。U型管式換熱器 一束管子被彎制成不同曲率半徑的U型管，其兩端固定在同一塊管板上，組成管束。這一點在分析管板強度和管子與管板連接的可靠性時必須予以考慮。為減小殼程和管程流體的流通截面、加快流速，以提高傳熱效能，可在管箱和殼體內(nèi)縱向設(shè)置分程隔板，將殼程分為2程和將管程分為2程、4程、6程和8程等。09無機非（1）材料工程基礎(chǔ)論文為提高換熱器的傳熱效能，也可采用螺紋管、翅片管等。流道的選擇進行換熱的冷熱兩流體，按以下原則選擇流道：①不潔凈和易結(jié)垢流體宜走管程，因管內(nèi)清洗較方便；②腐蝕性流體宜走管程，以免管束與殼體同時受腐蝕；③壓力高的流體宜走管程，以免殼體承受壓力；④飽和蒸汽宜走殼程，因蒸汽冷凝傳熱分系數(shù)與流速無關(guān),且冷凝液容易排出；⑤若兩流體溫度差較大,選用固定管板式換熱器時，宜使傳熱分系數(shù)大的流體走殼程，以減小熱應(yīng)力。當(dāng)溫度差稍大而殼程壓力又不太高時，可在殼體上安裝有彈性的補償圈，以減小熱應(yīng)力。管殼式換熱器流體每通過管束一次稱為一個管程；每通過殼體一次稱為一個殼程。并分析其特點。傳熱系數(shù)可達16700KJ/（m2*h*186。組裝前首先用丙酮清洗密封槽，并用401號粘結(jié)劑，水平位置粘好密封條；（8）粘好密封條的板片，每50片一組，用20~30mm的鋼板壓緊，在周圍環(huán)境溫度為30~35186。三、兩端壓板兩端壓板主要是夾緊壓住所有的傳熱板片，保證流體介質(zhì)不泄漏。板片組裝時，兩組交替排列，板與板之間用粘結(jié)劑把橡膠密封板條固定好，其作用是防止流體泄漏并使兩板之間形成狹窄的網(wǎng)形流道，換熱板片壓成各種波紋形，以增加換熱板片面積和剛性，并能使流體在低流速成下形成湍流，以達到強化傳熱的效果。固定管板式換熱器有哪幾部分組成？結(jié)構(gòu)特點是什么？浮頭式換熱器的浮頭有幾種形式？固定管板式換熱器主要由外殼、封頭、管板、管束折流板或支撐板等部件組成。并檢查換熱器兩端蓋、管箱的腐蝕、銹蝕、裂紋、砂眼等缺陷；3）對管束和殼體進行試壓和試漏；4）檢查螺栓及保溫、防腐；5）進行局部測厚。堵頭的長度一般為管內(nèi)徑的2倍，錐度為1:10，堵頭材料的硬度應(yīng)低于或等于管子的硬度。其中脹接又可分為：機械脹管、液壓脹管、液袋脹管、橡膠脹管、爆炸脹管、脈沖脹管、粘脹等。利用高壓水除污垢，無論對管間、管內(nèi)及殼體均適用。此外，如同水垢一樣，當(dāng)換熱器的工作條件適合溶液析出晶體時，換熱管表面上即可積附由物料結(jié)晶形成的垢層；當(dāng)流體所含的機械雜質(zhì)有機物較多、而流體的流速又較小時，部分機械雜質(zhì)或有機物也會在換熱器內(nèi)沉積，形成疏松、多孔或膠狀污垢。按結(jié)構(gòu)型式分類如下：換熱器分為管式換熱器、板式換熱器、新型材料換熱器和其他型式的換熱器。3．對于螺旋槽管和橫紋槽管，其傳熱面積沒有得到有效提高，管徑的螺旋槽管的結(jié)構(gòu)強度大于同等條件的光管。支撐管束，防止彎曲2)浮頭式換熱器，強化流體的傳熱，在管外空間常裝設(shè)縱向隔板3)U形管式換熱器，強化流體的傳熱，在管外空間常裝設(shè)縱向隔板4)請說出序號18各代表什么零件，起什么作用？2管程接管法蘭，與換熱器管程外流路官路連接；6拉桿，安裝與固定折流板；7膨脹節(jié)，補償管子與殼體熱應(yīng)力不同；8殼體，用來封裝殼程流體，并承受殼程流體壓力,18折流板使殼程流體折返流動，提高傳熱系數(shù)。此時，若在旁通走廊中設(shè)置一定量的擋管，可以得到一定的改善。，單位體積傳熱面積增大、結(jié)構(gòu)緊湊、金屬耗量減少、傳熱系數(shù)提高，湍流抖振和流體彈性旋轉(zhuǎn)，在弓形折流板缺口處不排管，將減小管子的支撐跨距20．蒸發(fā)器的三種溫降分別為物理化學(xué)溫降?′，靜壓溫降?″和流動阻力溫降?“’，對于輻射式換熱器，應(yīng)增大流通截面積，對于對流式換熱器，應(yīng)減小流通截面積。（正六角形排列）法、為了便于清洗污垢，多采用正方形排列。水流量為5kg/s，苯汽化潛熱為395kJ/kg，kJ/kg?℃，傳熱系數(shù)為1140W/m2?℃。，它將流量為5kg/s的空氣從10℃加熱到60℃，空氣與蒸汽逆流，(kg℃),加熱蒸汽系壓力為P=,溫度為150℃的過熱蒸汽，在熱交換器中被冷卻為該壓力下90℃的過冷水，試求其平均溫差。(3)根據(jù)給定條件，由熱平衡式求出進、出口溫度中的那個待定的溫度。對于螺旋管或者彎管。流體換熱的基本方式有哪些？答：主要分為三種：直接接觸式傳熱，蓄熱式換熱和間壁式換熱。，算術(shù)平均溫差值大于對數(shù)平均溫差，其大小與雷諾數(shù)、普蘭特數(shù)和格拉肖夫數(shù)有關(guān)13．設(shè)計計算時，通常對傳熱面積進行判定，校核計算時，通常對傳熱量進行判定（或名詞解釋）：？什么是單元數(shù)？（要用公式表示）答：實際情況的傳熱量q總是小于可能的最大傳熱量qmax，我們將q/qmax定義為換熱器的效能，并用e表示，即換熱器效能公式中的KA依賴于換熱器的設(shè)計，Wmin則依賴于換熱器的運行條件，因此，KA/Wmin在一定程度上表征了換熱器綜合技術(shù)經(jīng)濟性能，習(xí)慣上將這個比值（無量綱數(shù)）定義為傳熱單元數(shù)NTU？對于設(shè)計性熱計算，采用平均溫差法可以通過Ψ的大小判定所擬定的流動方式與逆流之間的差距，有利于流動方式的選擇。3．采用短管換熱，由于有入口效應(yīng)，邊界層變薄，換熱得到強化。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，制作、修理方便，容易清洗，可用于有腐蝕性流體⑵噴淋式換熱器：優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，易于制造和檢修。Generalway換熱機組由板式換熱器、循環(huán)水泵、補水泵、過濾器、閥門、機組底座、熱計量表、配電箱、電子儀表及自控系統(tǒng)等組成。優(yōu)性能傳熱效率高，防腐能力好，不污、不堵、不易結(jié)垢，無需維護，密封可靠，運行平穩(wěn)，占地少，節(jié)省投資。使換熱器更加充分地進行熱量交換。熱管是由美國發(fā)明的，最初被用于航天技術(shù)和核反應(yīng)堆，以解決向陽面和背陰面受熱不均勻。■熱管換熱器的構(gòu)造原理、特點：熱管是一種高效傳熱元件，其導(dǎo)熱能力比金屬高幾百倍至數(shù)千倍。水錘或突然的壓力降也是造成壓負的原因。普通熱水器一般需要配置水水熱交換器來降低蒸汽凝結(jié)水溫度以便回用。它適用于化學(xué)、石油、溶劑、醫(yī)藥、食品、輕工、紡織、冶金、軋鋼、焦化等行業(yè)。三、按換熱器的結(jié)構(gòu)可分為：可分為：浮頭式換熱器、固定管板式換熱器、U形管板換熱器、板式換熱器等。蓄熱式換熱器蓄熱式換熱器通過固體物質(zhì)構(gòu)成的蓄熱體，把熱量從高溫流體傳遞給低溫流體，熱介質(zhì)先通過加熱固體物質(zhì)達到一定溫度后，冷介質(zhì)再通過固體物質(zhì)被加熱，使之達到熱量傳遞的目的。雙管板換熱器 管子兩端分別連接在兩塊管板上(圖6[雙管板換熱器的結(jié)構(gòu)特點])，兩塊管板之間留有一定的空間，并裝設(shè)開孔接管。因此，它適用于溫差很大的兩流體換熱。拆下管箱即可直接將管束抽出，便于清洗管間。由于殼體和管束間沒有相互約束，即使兩流體溫差再大，也不會在管子、殼體和管板中產(chǎn)生溫差應(yīng)力。管子的兩端分別固定在與殼體焊接的兩塊管板上。管殼式換熱器的傳熱系數(shù)，在水水換熱時為1400～2850瓦每平方米每攝氏度〔W/(m(℃)〕。管子的布置有等邊三角形、正方形、正方形斜轉(zhuǎn)45176。B流體從接管3流入,通過管內(nèi)從接管4流出。U型管換熱器U型管換熱器的換熱器傳熱管束是呈U形彎曲換熱器，管束的兩端固定在同一塊管板的上下部位，再由管箱內(nèi)的隔板將其分為進口和出口兩個部分，而完全消除了熱應(yīng)力對管束的影響。浮頭式換熱器的傳熱管束可以從殼體中抽出，清洗和維修都較為方便，但是由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此浮頭式換熱器的價格較高。A流體從接管1流入殼體內(nèi)，通過管間從接管2流出。為提高換熱器的傳熱效能，也可采用螺紋管、翅片管等。為減小殼程和管程流體的流通截面、加快流速，以提高傳熱效能，可在管箱和殼體內(nèi)縱向設(shè)置分程隔板，將殼程分為2程和將管程分為2程、4程、6程和8程等。固定管板式換熱器 它是管殼式換熱器的基本結(jié)構(gòu)形式（圖1 [固定管板式換熱器]）。管子一端固定在一塊固定管板上，管板夾持在殼體法蘭與管箱法蘭之間，用螺栓連接；管子另一端固定在浮頭管板上，浮頭管板與浮頭蓋用螺栓連接，形成可在殼體內(nèi)自由移動的浮頭。管板夾持在管箱法蘭與殼體法蘭之間，用螺栓連接。其特點是內(nèi)插管與外套管之間沒有約束，可自由伸縮。由于減少了殼體大蓋，它的結(jié)構(gòu)較浮頭式換熱器簡單，造價也較低；但填料處容易滲漏，工作壓力和溫度受一定限制，直徑也不宜過大。表面式換熱器有管殼式、套管