傳熱效率--傳熱單元數(shù)法的應(yīng)用例題：一逆流套管換熱器A=15.8m2，mh=2.85Kg/S，T1=110℃，mc=0.66Kg/S，t1=35℃，比熱容分別是1.9KJ/Kg℃和4.18KJ/Kg℃.K=320w/m2℃.求Q及t2.4.6換熱器4.6.1換熱器的分類4.6.2間壁式換熱器的類型4.6.3列管換熱器的選用4.6.4傳熱的強化途徑4.6.5新型的換熱設(shè)備返回4.6.1換熱器的分類按用途分類加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器、再沸器按冷、熱流體熱量交換方式分類混合式、蓄熱式、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4.6.2間壁式換熱器的類型一、夾套換熱器優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單缺點：

A小釜內(nèi)小強化措施：釜內(nèi)加攪拌釜內(nèi)加蛇管外循環(huán)二、蛇管換熱器1.沉浸式強化措施：容器內(nèi)加攪拌器，提高K優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單管內(nèi)能耐高壓缺點：

管外小2.噴淋式優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單管內(nèi)能耐高壓管外比沉浸式大缺點：噴淋不易均勻占地面積大三、套管換熱器優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單能耐高壓

(K)或tm大缺點：結(jié)構(gòu)不緊湊A/V小接頭多，易漏四、列管換熱器管板、管束、封頭、殼體t>50C時，考慮熱補償措施1.固定管板式——補償圈補償特點：結(jié)構(gòu)簡單，殼程檢修和清洗困難t<70C2.浮頭式——浮頭補償特點：可完全消除熱應(yīng)力,便于清洗和檢修,結(jié)構(gòu)復(fù)雜3.U型管式——U型管補償特點：結(jié)構(gòu)較浮頭簡單；但管程不易清洗4.6.3列管換熱器的選用1.根據(jù)工藝任務(wù)，計算熱負荷2.計算tm3.依據(jù)經(jīng)驗選取K，估算A4.確定冷熱流體流經(jīng)管程或殼程，選定u先按單殼程多管程計算，如果<0.8，應(yīng)增加殼程數(shù)；由u和V估算單管程的管子根數(shù)，由管子根數(shù)和估算的A，估算管子長度，再由系列標準選適當型號的換熱器。5.核算K分別計算管程和殼程的，確定垢阻，求出K，并與估算的K進行比較。如果相差較多，應(yīng)重新估算。6.計算A根據(jù)計算的K和tm，計算A，并與選定的換熱器A相比，應(yīng)有10%~25%的裕量。1流體流經(jīng)的路徑選則

⑴不清潔易結(jié)垢的物料流過易于清洗的一側(cè)管內(nèi)易于清洗；⑵需要通過增大流速以提高給熱系數(shù)的流體應(yīng)選管程；⑶腐蝕性流體宜走管程，以免管束和殼體同時受腐蝕；⑷壓力高的流體宜選管程，以防止殼體受壓；⑸蒸汽走殼程，冷凝液易于排出；⑹被冷卻的流體一般走殼程，便于散熱；⑺粘度大流量小流體選殼程，殼程Re>100即可達到湍流。(1)流體流經(jīng)管程或殼程的選擇管程：不清潔或易結(jié)垢、腐蝕性、壓力高的流體殼程：飽和蒸汽、需要冷卻、黏度大或流量小的流體原則：傳熱效果好，結(jié)構(gòu)簡單，清洗方便(2)流體uu選擇是經(jīng)濟權(quán)衡，要避免層流流動uK，在同Q、tm下A，節(jié)省設(shè)備費uHf，操作費用增加(3)換熱器中管子的規(guī)格和排列方式管子的規(guī)格：19×2mm和25×2.5mm管長：1.5m、2.0m、3.0m、6.0m排列方式：正三角形正方形直列正方形錯列圓缺形圓盤形多管程：管內(nèi)流體u加擋板：增大殼程流體的湍動殼程管殼式換熱器的給熱系數(shù)4.6.4傳熱過程的強化途徑一、增大tm加熱劑T1或冷卻劑t1兩側(cè)變溫，盡量采用逆流強化傳熱，可tm、A/V、K二、增大A/V直接接觸傳熱，可增大A

和湍動程度采用高效新型換熱器從改進傳熱面結(jié)構(gòu)入手來增大A

和湍動程度，使Q(a)光直翅片(b)鋸齒翅片(c)多孔翅片三、增大K減小壁、污垢及兩側(cè)流體熱阻中的主要熱阻提高較小一側(cè)有效提高的方法(無相變)：增大流速——多管程加擾流元件——殼程加擋板改變傳熱面形狀和增加粗糙度4.6.5新型的換熱器一、平板式換熱器增加剛性；提高湍動程度；增加A；易于液體均勻分布優(yōu)點：

結(jié)構(gòu)緊湊操作靈活

K大缺點：耐溫、耐壓差,易漏處理量小二、螺旋板式換熱器優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊不易結(jié)垢,堵塞

K大

保持逆流,tm大缺點：壓力,溫度不能太高難以維修三、翅片管換熱器增加A，增強管外流體的湍流來提高例題：某化工廠在生產(chǎn)過程中，需將純苯液體從80℃冷卻到55℃，其流量為20000kg/h。冷卻介質(zhì)采用35℃的循環(huán)水。冷卻水出水為43℃。試選用合適型號的換熱器。定性溫度下流體物性列于本題附表中。初選換熱器型號為G400Ⅱ-1.6-22,有關(guān)參數(shù)如下。有一管殼式換熱器，