空分換熱系統(tǒng)基礎(chǔ)原理一、熱量傳遞的三種方式1、導(dǎo)熱：它具有依靠物體內(nèi)部的溫度差或兩個(gè)不同物體直接接觸，在不產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，僅靠物體內(nèi)部微粒的熱運(yùn)動(dòng)傳遞了熱量；固體與液體：分子碰撞；固體與固體間：自由電子運(yùn)動(dòng)；氣體之間：分子熱運(yùn)動(dòng)；導(dǎo)熱的核心：溫差A(yù)TQ=人竺FAT~TF力2、對(duì)流:溫度梯度;lAT~TF力2、對(duì)流:溫度梯度;傳熱面積；導(dǎo)熱系數(shù)；流體中溫度不同的各部分之間發(fā)生相對(duì)位移時(shí)所引起的熱量傳遞的過程;（1）自對(duì)流：靠物體的密度差，引起密度變化的最大因素是溫度；（2）受迫對(duì)流：（是靠認(rèn)為作功）受到機(jī)械作用或壓力差而引起的相對(duì)運(yùn)動(dòng);Q=a?F?At3、熱輻射：物體通過電磁波傳遞能量的過程稱為輻射，由于熱的原因，物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電磁波的能量而進(jìn)行的輻射過程。任何物體只要在0K以上，就能發(fā)生熱輻射，是紅外線探測(cè)運(yùn)用的較廣，在空分中運(yùn)用的較少，板翅式換熱器真空釬焊加熱是依靠熱輻射。釬焊的目的是破壞鋁材表面嚴(yán)密的氧化鋁膜，650r高溫，以前是運(yùn)用鹽熔爐，能耗大；影響換熱系數(shù)的幾個(gè)因素：1、流體的流動(dòng)狀態(tài)：層流：易產(chǎn)生熱邊界層；紊流：破壞熱邊界層，多運(yùn)用紊流；過渡層：2、流體的流速：流速大，a大；3、放熱面形狀：光滑：a大；粗糙：a小。、實(shí)際傳熱過程Q=KFAt=KF(tfi分解從熱流體tfi到twi：

Q=Aa(t—t)貝01—t=51f1wifQ=Aa(t—t)貝01—t=51f1wif1wiAait［到t:wiw2Q=AXi(ti—t2)/51則t—t=wiw2QA人15itw3到冷流體：Q=Aa(t-1)則t-1=———2w2f2w2f2Aa2相加整理得:?F?At。(1-9)12則：Q=KFAt三、算術(shù)平均溫差，對(duì)數(shù)平均溫差實(shí)際傳熱過程中，溫度的變化不是成線性關(guān)系，在進(jìn)行理論計(jì)算時(shí)，需引用平均溫差A(yù)tm的概念；1、順流溫差：換熱溫度換熱溫度2、逆流溫差:換熱溫度換熱溫度逆流換熱效果要好于順流換熱效果3、叉流：一般多采用逆流方式進(jìn)行換熱算術(shù)平均溫差：也=（匕+"）；（（2+'Jm2只適合氣體比熱為常數(shù)，并且熱端的溫差之比小于2,設(shè)計(jì)一般不使用，誤差太大；*=&熱*冷對(duì)數(shù)平均溫差：m△，ln__熱△t冷在確定比容C,K不變時(shí)使用，溫度變化或指數(shù)關(guān)系。四、強(qiáng)化傳熱的幾個(gè)措施Q=K?F?△1、調(diào)整傳熱面積：如翅片（傳熱面積增大，投資增大）對(duì)于混合式換熱器應(yīng)盡量使流體成霧滴狀均勻混入另一種流體中（如噴淋塔，冷卻塔）（氣泡比液滴有更大的換熱面積）2、調(diào)整溫差：溫差是傳熱的推動(dòng)力；溫差的就是不可逆損失大，能耗大；3、調(diào)整K值：傳熱材料的性質(zhì)：銅、鋁；在保證傳熱強(qiáng)度，盡量減少傳熱材料的壁厚；冷熱流體偵值盡量做到均衡（以1=以2），提高流體偵采用翅片或鋸齒形翅片，提高流速（分子間推動(dòng)和摻混加劇，但速度增加，排壓增加，能耗增加）五、沸騰傳熱和冷凝傳熱在空分中運(yùn)用較廣，研究它就是研究空分中的主冷，主冷是空分中的胃A.液氧的蒸發(fā)能力：氮?dú)獾睦淠龎毫?、濃度一定時(shí)，主冷溫差一定；液氧沸騰分為：a.管內(nèi)沸騰；b.管間沸騰；1、液氧的管內(nèi)沸騰放熱段：還是液氧有一定的過冷度；

始沸段：管壁不平，產(chǎn)生氣泡，受熱有小氣泡產(chǎn)生，內(nèi)壁面制造粗糙點(diǎn)；；汽化段：充滿氣泡，氣泡開始長大，氣液混合物；活塞段：小氣泡凝聚成大氣泡，活塞狀氣團(tuán)；膜狀段：活塞團(tuán)沖破液層，蒸汽把帶上去的液氧摻在管壁上形成薄層液膜，液膜一面下流一面冷凝，a值最大；飽和蒸汽段：液氧全部蒸發(fā)，a值最小。1廉，隗慕F1廉，隗慕F嘗迫對(duì)武傳希醇齦r命?毋■4地和瞬%1<1y*混!〔暗牌氐〉1蕃，M代11管內(nèi)液氧高度對(duì)傳熱的影響液氧在管內(nèi)保持在管長的30?40%,K值最高，傳熱最好；2、液氧在豎直管內(nèi)沸騰放熱系數(shù)只依賴于熱負(fù)荷，也就是只依賴于傳熱溫差，與尺寸形狀無關(guān)，a沒有管內(nèi)K大，且不便于強(qiáng)化。B.氮?dú)饫淠?、膜狀冷凝：形成一個(gè)完整的液膜，空分中采用膜狀冷凝，冷凝放熱系數(shù)大于沸騰放熱系數(shù)；2、珠狀冷凝：冷凝液不能很好的覆蓋壁面，而在壁面上形成一個(gè)小液珠*層流時(shí)，熱量通過液膜可能一導(dǎo)熱方式傳遞，熱阻較大；*紊流時(shí)，僅在緊鄰壁面上有一薄層層流，以導(dǎo)熱傳遞熱量，因而熱量減少