石油化工基礎(chǔ)傳熱HeatTransportProcesses傳熱在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用1.2.3.目錄Content熱量傳遞的基本方式工業(yè)上常見(jiàn)的換熱方式4.5.間壁式換熱器列管換熱器傳熱在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用ApplicationofheattransferinchemicalproductionPart1傳熱在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用Part

1觀察與思考加熱爐涼水塔冷凝器蒸發(fā)器是否都需要熱量的傳遞？傳熱在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用Part

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傳熱即熱量傳遞，凡是有溫度差存在的地方，必然有熱的傳遞。傳熱在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用：化學(xué)反應(yīng)中的傳熱化工單元操作中的傳熱化工生產(chǎn)中熱能的合理利用和余熱的回收減少設(shè)備的熱量（或冷量）的損失

滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝條件的要求，產(chǎn)生高壓流體。熱量傳遞的基本方式ThebasicwayofheattransferPart2熱量傳遞的基本方式Part

2熱的傳遞是由于物體內(nèi)部或物體之間的溫度不同而引起的。當(dāng)無(wú)外功輸入時(shí)，根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱總是自動(dòng)地從溫度較高的部分傳給溫度較低的部分，或是溫度較高的物體傳給溫度較低的物體。根據(jù)傳熱機(jī)理的不同，傳熱的基本方式有:熱傳導(dǎo)熱對(duì)流熱輻射導(dǎo)熱現(xiàn)象發(fā)生在固體內(nèi)部，也可發(fā)生在靜止的液體和氣體之中。熱量傳遞的基本方式Part

2指溫度不同的物體各部分或溫度不同的兩物體間直接接觸時(shí)，依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子熱運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行的熱量傳遞現(xiàn)象。1熱傳導(dǎo)導(dǎo)熱的特點(diǎn)：必須有溫差物體直接接觸依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子熱運(yùn)動(dòng)而傳遞熱量不發(fā)生宏觀的相對(duì)位移熱量傳遞的基本方式Part

2流體中（氣體或液體）溫度不同的各部分之間，由于發(fā)生相對(duì)的宏觀運(yùn)動(dòng)而把熱量由一處傳遞到另一處的現(xiàn)象。2熱對(duì)流熱對(duì)流只發(fā)生在流體之中，并伴隨有微觀粒子熱運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的導(dǎo)熱。流體流過(guò)物體表面時(shí)，流體與固體壁間的換熱。熱量傳遞的基本方式Part

2熱對(duì)流的特點(diǎn)：必須有流體的宏觀運(yùn)動(dòng)，同時(shí)必須存在溫差；必然同時(shí)伴隨著熱傳導(dǎo)，自然界不存在單一的熱對(duì)流；只能發(fā)生在流體中；由于流體的粘性和受壁面摩擦阻力的影響，緊貼壁面處會(huì)形成速度梯度很大的邊界層。熱量傳遞的基本方式Part

2熱對(duì)流的分類(lèi)：沒(méi)有相變：自然對(duì)流換熱，如：暖氣強(qiáng)制對(duì)流換熱，如：換熱器有相變：液體沸騰，如：液體在熱表面上蒸汽凝結(jié)，如：蒸汽在冷表面上熱量傳遞的基本方式Part

2輻射：物體通過(guò)電磁波來(lái)傳遞能量的方式。熱輻射：物體會(huì)因?yàn)楦鞣N原因發(fā)出輻射能。其中因熱的原因而發(fā)出輻

射能的現(xiàn)象。3熱輻射熱輻射的特點(diǎn)：依靠電磁波傳遞能量不需要任何介質(zhì)溫度高于0K，都有發(fā)射輻射粒子的能力物體間以熱輻射的方式進(jìn)行的熱量傳遞是雙向的高溫物體低溫物體工業(yè)上常見(jiàn)的換熱方式CommonheatexchangemethodsinindustryPart3工業(yè)上常見(jiàn)的換熱方式Part

3主要特點(diǎn)：冷熱兩種流體間的熱交換，是依靠熱流體和冷流體直接接觸和混合過(guò)程實(shí)現(xiàn)的。1直接接觸式換熱特點(diǎn)：傳熱速度快、效率高，設(shè)備簡(jiǎn)單。設(shè)備：涼水塔、噴灑式冷卻塔、混合式冷凝器適用范圍：無(wú)價(jià)值的蒸汽冷凝，或其冷凝液不要求是純凈物料等，允許冷熱兩流體直接接觸混合的場(chǎng)合。廢蒸汽冷水熱水工業(yè)上常見(jiàn)的換熱方式Part

3主要特點(diǎn)：冷熱兩流體間的熱量交換是通過(guò)壁面周期性的加熱和冷卻來(lái)實(shí)現(xiàn)的。2蓄熱式換熱特點(diǎn)：設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可耐高溫，常用于高溫氣體的加熱、氣體的余熱和冷量的利用。高溫流體低溫流體蓄熱體工業(yè)上常見(jiàn)的換熱方式Part

3冷、熱流體分別在間壁兩側(cè)流動(dòng)，在流動(dòng)過(guò)程中，熱流體將熱量傳給間壁，然后間壁將其所得的熱量傳給被加熱的冷流體，以達(dá)到換熱的目的。主要特點(diǎn)：冷熱兩種流體被一固體間壁所隔開(kāi)，在換熱過(guò)程中，兩種流體互不接觸，熱量由熱流體通過(guò)間壁傳給冷流體。3間壁式換熱適用范圍：不許直接混合的兩種流體間的熱交換。間壁式換熱器RecuperativeheatexchangerPart4工業(yè)上常見(jiàn)的換熱方式Part

4要實(shí)現(xiàn)熱量的交換，需要用到一定的設(shè)備，這種用于熱量交換的設(shè)備稱(chēng)為熱量交換器，簡(jiǎn)稱(chēng)換熱器。間壁式換熱器是化工生產(chǎn)中應(yīng)用最多最廣的一類(lèi)換熱器。類(lèi)型：管式間壁式換熱器和板式間壁式換熱器。工業(yè)上常見(jiàn)的換熱方式Part

4由兩種直徑不同的直管組成的同心套管，將幾段套管用U形管連接起來(lái)。1管式間壁式換熱器-------套管換熱器工作原理：一種流體在內(nèi)管內(nèi)流動(dòng)，而另一種流體在內(nèi)外管間的環(huán)隙中流動(dòng)，兩種流體通過(guò)內(nèi)管的管壁傳熱。工業(yè)上常見(jiàn)的換熱方式Part

4蛇管換熱器根據(jù)操作方式不同，可分為沉浸式和噴淋式兩類(lèi)。1管式間壁式換熱器-------蛇管換熱器沉浸式蛇管換熱器工作原理：通常由金屬管子彎繞而成，制成適應(yīng)容器所需要的形狀，沉浸在容器內(nèi)的液體中。兩種流體分別在蛇管內(nèi)、外流動(dòng)而進(jìn)行換熱。工業(yè)上常見(jiàn)的換熱方式Part

41管式間壁式換熱器-------蛇管換熱器噴淋式蛇管換熱器工作原理：將蛇管成排地垂直固定在支架上，冷卻水從蛇管上方的噴淋裝置均勻地噴灑在各排蛇管上，并沿著管外表面淋下，熱流體走管內(nèi)，與外面的冷卻水進(jìn)行換熱。工業(yè)上常見(jiàn)的換熱方式Part

41管式間壁式換熱器-------列管換熱器列管換熱器工作原理：一流體由封頭一端的入口進(jìn)入換熱器內(nèi)，經(jīng)封頭與管板間的空間（分配室）分配至各管內(nèi)，流過(guò)管束后，由另一端封頭的出口流出換熱器。另一流體由殼體一端上的接管進(jìn)入，殼體內(nèi)裝有若干塊折流擋板，使流體在殼與管束間沿?fù)醢遄鞣磸?fù)轉(zhuǎn)折流動(dòng)，而從殼體的另一端接管流出。。工業(yè)上常見(jiàn)的換熱方式Part

42板式間壁式換熱器-------夾套換熱器夾套換熱器工作原理：由一個(gè)裝在容器外部的夾套構(gòu)成，在夾套和器壁間的空間加載熱體，容器內(nèi)的物料與夾套內(nèi)的介質(zhì)通過(guò)器壁進(jìn)行換熱。工業(yè)上常見(jiàn)的換熱方式Part

42板式間壁式換熱器-------平板式換熱器平板式換熱器工作原理：每塊板的四個(gè)角上各開(kāi)一個(gè)圓孔，兩個(gè)對(duì)角方向的孔和板面一側(cè)的流道相通，另兩個(gè)孔則和板面另一側(cè)的流道相通，這樣使兩流體分別在同一塊板的兩側(cè)流過(guò)，通過(guò)板面進(jìn)行換熱。工業(yè)上常見(jiàn)的換熱方式Part

42板式間壁式換熱器-------螺旋板式換熱器螺旋板式換熱器工作原理：一種流體由外層的一個(gè)通道流入，順著螺旋通道流向中心，最后由中心的接管流出；另一種流體則由中心的另一個(gè)通道流入，沿螺旋通道反方向向外流動(dòng)，最后由外層接管流出。兩流體在換熱器內(nèi)作逆流流動(dòng)。列管換熱器TubularheatexchangerPart5列管換熱器Part

5優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。缺點(diǎn)：適用于溫差不大（小于50°C），殼程檢修和清洗困難。1固定管板式換熱器列管換熱器Part

5特點(diǎn)：解決了熱補(bǔ)償問(wèn)題，整個(gè)管束可以從殼體中抽出來(lái)，便于檢修和清洗。2浮頭式換熱器1—?dú)どw；2—固定管板；3—隔板；4—浮頭勾圈法蘭；5—浮動(dòng)管板；6—浮頭蓋列管換熱器Part

5特點(diǎn)：用于溫差很大的情況下。它與浮頭式換熱器相比結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，造價(jià)低，適用于高溫、高壓的場(chǎng)合。3U型管式換熱器列