傳熱的基本方式及換熱器分類目錄Contents01傳熱過程的應(yīng)用02傳熱的基本方式03換熱器分類定義與概念01定義：傳熱即熱量傳遞，凡是有溫度差存在的地方就必然有熱量傳遞。02推動力：熱量傳遞是由物體內(nèi)或系統(tǒng)內(nèi)兩部分之間的溫度差而引起的，熱量傳遞方向總是由高溫處自動地向低溫處移動。傳熱過程的推動力是溫度差。Part.1傳熱過程的應(yīng)用傳熱過程的應(yīng)用反應(yīng)釜物料加熱或冷卻RTO焚燒爐設(shè)備的余熱回收利用管路的保溫?zé)崃颗c冷量的回收利用02物料的加熱或冷卻01設(shè)備與管路的保溫03Part.2傳熱的基本方式傳熱的基本方式熱傳導(dǎo)是熱量通過物質(zhì)內(nèi)部微觀粒子的熱運動而進行的熱量傳遞過程，不需要物質(zhì)的宏觀流動。氣體：分子做不規(guī)則熱運動時相互碰撞的結(jié)果固體：導(dǎo)電體自由電子在晶格間的運動非導(dǎo)電體：通過晶格結(jié)構(gòu)的振動實現(xiàn)液體：熱傳導(dǎo)和熱對流的相互作用特點：靜止介質(zhì)中的傳熱，沒有物質(zhì)的宏觀位移熱傳導(dǎo)01傳熱的基本方式對流02熱輻射03自然對流：由于流體內(nèi)溫度不同造成的浮升力引起的流動。強制對流：流體受外力作用而引起的流動。特點：流動介質(zhì)中的傳熱，流體作宏觀運動物體因熱的原因發(fā)出輻射能的過程稱為熱輻射。能量轉(zhuǎn)移、能量形式的轉(zhuǎn)化。不需要任何物質(zhì)作媒介。Part.3換熱器分類換熱器分類【換熱設(shè)備概念】主要用于將熱量從高溫流體傳遞到低溫流體，以滿足工藝過程的溫度要求，并可作為回收余熱和廢熱的有效裝置。（一）傳熱方式分類混合式換熱器：通過兩種流體的直接接觸和混合來實現(xiàn)熱量交換。

換熱器分類蓄熱式換熱器間壁式換熱器熱介質(zhì)先通過加熱固體物質(zhì)達到一定溫度后，冷介質(zhì)再通過固體物質(zhì)被加熱，冷熱交替使之達到傳遞熱量的目的。主要用于回收和利用高溫廢氣的熱量。主要應(yīng)用于需要高溫預(yù)熱空氣的場合，如空氣預(yù)熱器等。固定床蓄熱式換熱器是其中一種類型。是冷、熱兩種介質(zhì)被固體間壁隔開，并通過間壁進行熱量交換。冷、熱流體在各自流道中流動，通過固體壁面隔開，熱量通過壁面?zhèn)鬟f。特別適用于介質(zhì)不允許摻混的場合。結(jié)構(gòu)形式多樣，包括管式換熱器、板面式換熱器和空冷器等。工業(yè)使用比例占99%換熱器分類（二）間壁式換熱器種類、結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點沉浸式蛇管換熱器（1）沉浸式蛇管換熱器：以金屬管子繞成，或制成各種與容器相適應(yīng)的情況，并沉浸在容器內(nèi)的液體中。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，便于防腐，能承受高壓。缺點：容器體積比管子大得多,管外流體表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)較小；管內(nèi)清洗不便。管式換熱器換熱器分類（二）間壁式換熱器種類、結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點（2）噴淋式換熱器：噴淋式換熱器這種換熱器是將換熱管成排地固定在鋼架上，熱流體在管內(nèi)流動，冷卻水從上方噴淋裝置均勻淋下。優(yōu)點：便于檢修和清洗、傳熱效果也較好。缺點：噴淋不易均勻。噴淋式換熱器管式換熱器換熱器分類（二）間壁式換熱器種類、結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點套管式換熱器將兩種尺寸不同的標(biāo)準(zhǔn)管連接成為同心圓的套管，然后用180°的回彎管將多段套管串聯(lián)而成。優(yōu)點：構(gòu)造簡單；能耐高壓；傳熱面積可調(diào)；液體流速可調(diào)。內(nèi)外流體走向可調(diào)（順、逆）。缺點：管間接頭較多，易發(fā)生泄漏；單位長度具有傳熱面積較小。套管式換熱器換熱器分類（二）間壁式換熱器種類、結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點固定管板式換熱器（1）固定管板時換熱器：兩端管板和殼體連接成一體，換熱管為直管，固定在兩端管板上。優(yōu)點：單位體積所具有的傳熱面積較大以及傳熱效果較好；結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉制造等，缺點：由于殼程不易檢修和清洗，因此殼方流體應(yīng)是較潔凈且不易結(jié)垢的物料。當(dāng)兩流體的溫度差較大時，需考慮熱補償。列管式換熱器換熱器分類（二）間壁式換熱器種類、結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點（2）U型管式換熱器：換熱管為U型管，固定在管板上。當(dāng)管子受熱(或受冷)時，管束可以自由伸縮，而與外殼的膨脹無關(guān)，殼體無需熱補償。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)也較簡單，重量輕，適用于高溫和高壓的場合。缺點：管內(nèi)清洗比較困難，因此管內(nèi)流體必須潔凈。U型管式換熱器列管式換熱器換熱器分類（二）間壁式換熱器種類、結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點（3）浮頭式換熱器：兩端管板之一不與外殼固定連接，該端稱為浮頭。當(dāng)管子受熱(或受冷)時，管束連同浮頭可以自由伸縮，而與外殼的膨脹無關(guān)。優(yōu)點：管束可從殼體中抽出，便于清洗和檢修。缺點：與固定管板式和U型管式換熱器相比，構(gòu)較復(fù)雜，造價較高。浮頭式換熱器列管式換熱器換熱器分類（二）間壁式換熱器種類、結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點翅片式換熱器（1）翅片管換熱器結(jié)構(gòu)：管子表面上裝有徑向或軸向翅片，分為高翅片和低翅片。優(yōu)點：能夠顯著地提高氣體傳熱的效果，減少了換熱器的體積和金屬材料缺點：制造工藝復(fù)雜，成本高。因為清洗困難，要求流經(jīng)翅片流體要清潔。翅片管式換熱器翅片管式換熱器換熱器分類（二）間壁式換熱器種類、結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點翅片式換熱器（2）翅片板換熱器：在兩塊平行的薄金屬板間，夾著波紋狀的金屬翅片，兩邊以側(cè)條密封，組成一個單元體。將各單元體進行不同的疊積和適當(dāng)?shù)嘏帕?，再用釬焊給予固定，即可得到常用的逆、并流和錯流的板翅式換熱器的組裝件，稱為芯部或板束。優(yōu)點：總傳熱系數(shù)高，傳熱效果好；結(jié)構(gòu)緊湊；輕巧牢固。缺點：流道很小，易堵塞；清洗、檢修困難金屬翅片板翅式換熱器換熱器分類（二）間壁式換熱器種類、結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點夾套換熱器如右圖結(jié)構(gòu)所示：夾套裝在容器的外部，形成密閉的空間，為載熱體或載冷體通路。優(yōu)點：主要應(yīng)用于反應(yīng)過程的加熱或冷卻。缺點：傳熱系數(shù)較低，傳熱面又受容器的限制，因此適用于傳熱量不太大的場合。套換熱器換熱器分類（二）間壁式換熱器種類、結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點板式換熱器板式換熱器板式換熱器的結(jié)構(gòu)原理：許多沖壓有波紋薄板按一定間隔，四周通過墊片密封，并用框架和壓緊螺旋重疊壓緊而成，板片和墊片的四個角孔形成了流體的分配管和匯集管，將冷熱流體分開，使其分別在每塊板片兩側(cè)的流道中流動，通過板片進行熱交換。換熱器分類（二）間壁式換熱器種類、結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點螺旋板式換熱器優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊，允許流速較高；流體沿螺旋方向流動，滯流層薄，傳熱系數(shù)