化工原理第四章第七節(jié)講(參考版)
2025-05-14 11:35本頁面
【正文】 在列管式換熱器的殼程中安裝折流擋板 ， 使流體流動方向不斷改變 ， 增加流體的擾動 ， 是提高殼程對流傳熱系數(shù)的重要方法 。 2021/6/16 (2） 增加流體的人工擾動 ， 以減薄層流底層 。 當換熱器壁面兩側對流傳熱系數(shù)相差較大時 ， 應設法強化對流傳熱系數(shù)小的一側的換熱 。 因此 ， 應通過增大流速等手段設法減弱垢層的形成和發(fā)展 ， 并注意及時清除污垢 。 污垢熱阻是一個可變因素 ， 在換熱器投入使用時 ， 污垢熱阻很小 ， 不會成為主要矛盾 。 由于各項熱阻所占比重不同 ， 故應設法減小其中較大的熱阻 。 2021/6/16 1． 3） 增大傳熱系數(shù) 增大 K值是在強化過程中應該著重考慮的方面 。 但提高介質的溫度必須考慮到技術上的可能和經(jīng)濟上的合理 。 2021/6/16 1． 2） 增大平均溫差 平均溫差的大小主要取決與兩流體的溫度條件 。 但是增大傳熱面積不能靠增大換熱器的尺寸來實現(xiàn) ， 而是要從設備的結構入手 ， 提高單位體積的傳熱面積 。 2021/6/16 2021/6/16 二、換熱器傳熱過程的強化 傳熱過程的強化途徑 換熱器的強化 ， 就是提高換熱器中冷 、 熱流體間的傳熱速率 。 此外 ， 熱管還具有結構簡單 ， 使用壽命長 ， 工作可靠 ， 應用范圍廣等優(yōu)點 。 2021/6/16 熱管的這種傳熱特性為器 （ 或室 ） 內外的傳熱強化提供了極有利的手段 。 與熱管截面相同的金屬壁面的導熱能力比較 ， 熱管的導熱能力可達最良好的金屬導熱體的 103~104倍 。 熱管可以在很寬的溫度范圍內使用 。 如此反復循環(huán) ， 熱量不斷從熱端傳至冷端 。 它是由一根抽除不凝性氣體的密封金屬管內充以一定量的某種工作液體而成 。 這種換熱器的缺點是設備流道很小 ， 易堵塞 ， 且清洗和檢修困難 ， 故所處理的物料應較潔凈或預先凈制；另外由于隔板的翅片均由薄鋁板制稱成 ， 故要求介質對鋁不腐蝕 。 由于翅片促進了流體的湍動并破壞了熱邊界層的發(fā)展 ， 故其傳熱系數(shù)較高；另外 2021/6/16 鋁合金不僅導熱系數(shù)高 ， 而且在零度以下操作時 ， 其延性和抗拉強度都很高 ， 適用于低溫和超低溫的場合 ， 故操作范圍廣 ， 可在 200℃ 至絕對零度范圍內使用 。 我國目前常用的翅片形式有光直型翅片 、 鋸齒型翅片和多孔型翅片三種 板翅式換熱器的優(yōu)點是：結構高度緊密 、 輕巧 、 單位體積設備所提供的傳熱面一般能達到 2500 m2/m3， 最高可達 4300 m2/m3。 板翅式換熱器的結構形式很多 ， 但是基本結構元件相同 ，即在兩塊平行的薄金屬板之間 ， 加入波紋狀或其它形狀的金屬翅片 ， 將兩側面封死 ， 即成為一個換熱基本元件 。 2021/6/16 2021/6/16 1． 2)板翅式換熱器 板翅式換熱器是一種更為高效 、 緊湊 、 輕巧的換熱器 ， 過去由于制造成本較高 ， 僅用于宇航 、 電子 、 原子能等少數(shù)部門。 近年來用翅片管制成的空氣冷卻器 （ 簡稱空冷器 ） 在化工中應用很廣 。 在空氣側加裝翅片 ， 可以起到強化換熱器傳熱的效果 。 當兩種流體的對流傳熱系數(shù)相差較大時 ， 在傳熱系數(shù)較小的一側加翅片可以強化傳熱 。 常用的連接方法有熱套 、 鑲鉗 、 張力纏繞和焊接等方法。這類換熱器一般都不耐高溫高壓 ， 但對于壓強較低 ， 溫度不高或腐蝕性強而需用貴重材料的場合 ， 則
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