能源動力裝置基礎(chǔ)08a-閱讀頁
2025-06-03 01:29本頁面
【正文】 。 其換熱分兩個階段進行： ① 先是 熱流體 通過蓄熱體使其 加熱 并 儲蓄 ； ② 接著 冷流體 通過蓄熱體 吸取熱量 并使蓄熱 體 冷卻 。 39 二、類型： 1. 固定型（閥門切換型）結(jié)構(gòu) ： 如圖 828，其蓄熱體由耐火磚砌成“ 火格子 ” ，冷、熱流體 交替流過火格子一實現(xiàn)換熱。冶金工業(yè)中的熱風爐就是這種型式。布置在鍋爐尾部煙道。轉(zhuǎn)子繞中心軸承以 3/4~5/4轉(zhuǎn) /分旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈，蓄熱板吸、放熱一次，以實現(xiàn)煙氣和空氣之間的換熱。 41 第五節(jié) 特殊換熱器 為了適應(yīng) 高溫、高壓、高真空 、 深冷、有毒、有放射性 和 腐蝕性 等工藝條件，需要用特殊材料制成的換熱器。 ? 結(jié)構(gòu)： 許多方形 銅絲網(wǎng) 與用低溫膠浸漬的 開孔紙片 交替疊和組裝（圖 832）壓制而成，形成許多平行通道的剛性結(jié)構(gòu)。流道布置為：每一股氣流的周圍 4股逆向流動，以保持最佳的逆流接觸傳熱（圖 831 ）。 ? 結(jié)構(gòu) ： 在結(jié)構(gòu)上與網(wǎng)格式換熱器不同之處在于，用開有 許多細孔 的 薄銅片 或 薄鋁片 代替 銅絲網(wǎng) ，使用導(dǎo)熱性能較差的材料（ 塑料 或 不銹鋼 ）作為 隔熱襯墊 ，并用環(huán)氧樹脂、低溫膠粘接或經(jīng)釬焊而成。 43 ? 換熱特點： ① 具有很大的比表面積與表面換熱系數(shù)； ② 軸向間隔減小了縱向?qū)幔? ③ 孔板與孔板之間的 重集流效應(yīng) （即氣流穿過孔板以后，在襯墊開孔的空間混合重新分配）、因孔板的橫向高導(dǎo)熱性而減輕了氣流不均所引起的效率下降。 ⑤ 孔眼的長徑比（ δ /d=~）小，不能形成穩(wěn)定的邊界層，加之孔板錯位，可提高效率。 44 二、新型材料換熱器 ? 為了適應(yīng)耐腐蝕性流體的需要，發(fā)展新型材料換熱器。 （ 1）石墨換熱器 ? 優(yōu)點： ① 石墨具有良好的物理、化學性能，高度化學穩(wěn)定性； ② 耐酸和鹽類溶液的腐蝕，線膨脹系數(shù)小，具有良好的抗熱沖擊性； ③ 石墨不會污染介質(zhì)； ④ 對污垢的吸附力小，故容易清洗； ⑤ 石墨導(dǎo)熱系數(shù)高，據(jù)有良好的傳熱性能； ⑥ 石墨便于加工，具有一定的抗振能力，可保持其機械性能。作為換熱材料，要作不透性處理。 45 （ 2）聚四氟乙烯換熱器 ? 優(yōu)點： 化學性質(zhì)穩(wěn)定，抗腐蝕；表面光滑，不吸附污垢，抗污塞性能好。 ? 缺點 ：機械性能和導(dǎo)熱性能較差； ? 形式： 管殼式，管束多。 （ 3）玻璃換熱器： ? 優(yōu)點 ：化學穩(wěn)定性好，耐腐蝕，表面光滑，不易結(jié)垢，易清洗，線膨脹系數(shù)小。 ? 形式： 盤管式、淋盤式、管殼式、套管式、插入式。其中，常用的是 鈦金屬 ，具有較強的抗腐蝕性（除硝酸、鹽酸、磷酸、氫氟酸外） 用作海邊電廠的凝汽器 。 46 第六節(jié) 換熱器的強化傳熱技術(shù) 一、增強傳熱的基本途經(jīng) 根據(jù)傳熱基本公式 ， 可以通過提高傳熱系數(shù) K、增加傳熱面積 F，加大傳熱溫差 ?t來實現(xiàn)。 （ 2）加大傳熱溫差 ?t： 通過改變冷熱流體的溫度來改變傳熱溫差；改變冷熱流體的流動方式（逆流、順流、錯流）。 Q K F t? ? ??47 二、增強傳熱的方法 1. 改變流體的流動情況 （ 1）增加流速 ：增加流速可以改變流動狀態(tài)，提高湍流脈動程度。 （ 3）加旋轉(zhuǎn)流動裝置 ：旋轉(zhuǎn)流動的離心力使流體產(chǎn)生 二次流 ，可強化傳熱。 48 2. 改變流體的物性： 流體的物性對對流 換熱系數(shù) 影響很大： （ 1）氣體中加入少量固體細粒： 可大大提高流體的熱容量，固體細?？墒箽怏w湍流增強；固體細粒有較強的熱輻射能力。 （ 4）液體中加入少量液體添加劑： 如： ? 水中加 揮發(fā)性強的添加劑 ，可使空間沸騰換熱系數(shù)增加 40% 左右； ? 將能 潤濕加熱面的液體 作為添加劑加入換熱液體，能增強增強沸騰換熱； ? 當傳熱面 被油脂污染 時會使沸騰換熱系數(shù)嚴重下降； ? 加入少量碳酸鈉可使換熱系數(shù)顯著上升。另外， 增加壁面粗糙度 增加了流動阻力。 （ 3）傳熱管換熱器應(yīng)用廣泛，受到關(guān)注 。 50 第七節(jié) 換熱器的傳熱計算 ? 設(shè)計計算： 換熱器的設(shè)計計算，其 條件 是給定兩介質(zhì)的 流量 和 進出口溫度 ，要求計算換熱器的 傳熱面積 和 結(jié)構(gòu)尺寸 ； ? 校核計算 ：對已知換熱器在給定兩介質(zhì)的流量和進口溫度，要求兩介質(zhì)出口溫度。其中， Q—— 傳熱量， ?tm—— 平均傳熱端差，K—— 傳熱系數(shù)； A—— 傳熱面積。.K)。 mitimt tAKtAKQ ???? 00i、KK0iiitti ddKAAKAAKK 000000 ???itt、AA0i0 A、Aidd、052 傳熱系數(shù) K定義 為 00000000111111??????????????????????????????????rAAAArKAArAArKmiiiimiiii53 式中 — 分別為管外、內(nèi)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，單位為 W/(m178。； r0、 ri—— 分別為管外、內(nèi)表面的熱阻，單位為 m178。 二、換熱器計算的實例 [例 81]p223 [例 82]p224 ,oi??54 習題與思考 教材： P227之 第 1， 2， 7， 11題
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