1、傳 熱 習(xí) 題, ,復(fù)習(xí)與思考,1工業(yè)換熱方法有哪些？各應(yīng)用在什么場(chǎng)合？ 答： 1直接接觸式換熱（又稱(chēng)為混合式換熱） 適用于兩流體允許直接混合的場(chǎng)合。 常用于氣體的冷卻或水蒸氣的冷凝 2蓄熱式換熱 化工生產(chǎn)中使用得不太多。 常用于高溫氣體加熱、氣體的余熱和冷量的利用 3間壁式換熱 不允許冷、熱流體直接接觸的場(chǎng)合。 在化工生產(chǎn)中遇到的多是間壁兩側(cè)流體間的換熱,2換熱器有哪幾種類(lèi)型？間壁式換熱器主要有哪幾種？,答： 換熱器有以下類(lèi)型： （一）混合式換熱器 （二）蓄熱式換熱器 （三）間壁式換熱器 間壁式換熱器主要有： （一）管式換熱器 （二）板式換熱器 （三）管式加熱爐,3試說(shuō)明列管式換熱器的類(lèi)型、

2、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及選用,答：列管式換熱器的類(lèi)型 （1）固定管板式換熱器 （2）浮頭式換熱器 （3）U形管式換熱器 （4）填料函式換熱器 （5）釜式換熱器,結(jié)構(gòu)：固定管板式換熱器的兩端管板都固定在殼體上。 特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。缺點(diǎn)是殼程檢修和清洗困難 選用：當(dāng)殼體和管束之間的溫差小于50C時(shí)，采用固定管板式的。 要求殼程必須是清潔、不易產(chǎn)生垢層和腐蝕性小的介質(zhì),結(jié)構(gòu)：有一端管板不與殼體相連，這端稱(chēng)為浮頭，可自由沿管長(zhǎng)方向浮動(dòng)。 特點(diǎn)：解決了熱補(bǔ)償問(wèn)題，便于檢修和清洗。缺點(diǎn)有結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，加工困難，金屬耗量大，成本高等 選用：熱膨脹 較大，殼程不太清潔。,結(jié)構(gòu)：所有管子都成U形，管子的兩端分別固

3、定在同一管板的兩側(cè)，用隔板將封頭分成兩室 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，造價(jià)低，其主要缺點(diǎn)是U形管內(nèi)不易清洗 選用：適用于高溫、高壓的場(chǎng)合、溫差很大的情況下。要求管內(nèi)流體要清潔、不易結(jié)垢,結(jié)構(gòu)：管板只有一端與殼體固定，另一端采用填料函密封。 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低；管束可以從殼體內(nèi)抽出，管、殼程均能進(jìn)行清洗。其缺點(diǎn)是：填料函耐壓不高 選用：適用于管、殼程溫差較大或介質(zhì)易結(jié)垢需要經(jīng)常清洗且殼程壓力不高的場(chǎng)合。,結(jié)構(gòu)：在殼體上部設(shè)置蒸發(fā)空間。管束可為固定管板式、浮頭式或U形管式。 特點(diǎn)：釜式換熱器清洗方便，并能承受高溫、高壓。 選用：它適用于液汽式換熱（其中液體沸騰汽化），可作為簡(jiǎn)單的廢熱鍋爐。,4傳熱的基本

4、方式有哪些？試分析各種傳熱方式的特點(diǎn)。,1熱傳導(dǎo),2對(duì)流傳熱,由于流體中質(zhì)點(diǎn)發(fā)生相對(duì)位移和混合，而將熱能由一處傳遞到另一處。,3熱輻射,因熱的原因發(fā)出輻射能并在周?chē)臻g傳播而引起的傳熱。 （1）熱輻射可以不需要任何媒介，即可以在真空中傳播。（2）熱輻射不僅有能量傳遞，而且還有能量形式的轉(zhuǎn)移,由于物質(zhì)的分子、原子或自由電子等微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)而引起的熱量傳遞 。物體的分子或質(zhì)點(diǎn)不發(fā)生宏觀的相對(duì)位移,5水在一圓形直管內(nèi)作強(qiáng)制湍流流動(dòng)時(shí)，假設(shè)物性均不變。若管內(nèi)流體流量增大一倍，則管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)為原來(lái)的多少倍？若流量不變而將管內(nèi)徑減半，則管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)為原來(lái)的多少倍？,管內(nèi)流體流量增大一倍， 則管內(nèi)

5、對(duì)流傳熱系數(shù)為原來(lái)的20.8倍 若流量不變而將管內(nèi)徑減半， 則管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)為原來(lái)的21.8倍,6蒸汽冷凝有幾種方式？哪種傳熱效果好，為什么？ 答：蒸汽冷凝有兩種方式：膜狀冷凝和滴狀冷凝。 滴狀冷凝傳熱效果好，因?yàn)椋?在膜狀冷凝中，壁面被液膜所覆蓋，再進(jìn)行的冷凝只能在液膜表面上進(jìn)行，即蒸汽冷凝放出的潛熱必須通過(guò)液膜后才能傳給壁面。由于蒸氣冷凝時(shí)有相的變化，一般熱阻很小，因此這層冷凝液膜往往成為膜狀冷凝的主要熱阻。 在滴狀冷凝中，壁面大部分的面積直接暴露于蒸氣中，由于在這些部位沒(méi)有液膜阻礙熱流，故其很大，是膜狀冷凝的10倍左右。,7飽和蒸汽加熱流體，為何蒸汽通常走換熱器的殼程？并且上進(jìn)下出？

6、答：飽和蒸汽走殼程，便于及時(shí)排除冷凝水，且蒸汽較清潔，一般不需清洗。 蒸汽以一定的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，和液膜間產(chǎn)生一定的摩擦力，若蒸汽和液膜同向流動(dòng)，則摩擦力將使液膜加速，厚度變薄，使增大；若兩者逆向流動(dòng)，則減小。通常，蒸汽進(jìn)口設(shè)在換熱器的上部，以避免蒸汽和冷凝液的逆向流動(dòng)。,8列管式換熱器為何常采用多管程？在殼程中設(shè)置折流擋板的作用是什么？ 答：采用多管程，提高管內(nèi)流體的流速而使對(duì)流傳熱系數(shù)增大。 殼體內(nèi)安裝一定數(shù)目與管束垂直的折流擋板，這樣既可提高殼程流體流速，同時(shí)也迫使流體多次垂直流過(guò)管束，增大湍動(dòng)程度，以改善殼程傳熱。,P162三、計(jì)算,t1,黃色：耐火磚、 藍(lán)色：絕熱層、 紅色：紅磚,1,2

7、,3,t2,T3?,t4,B2?,解：（1）絕熱層的厚度 b2=0.23m （2）絕熱層與紅磚接觸處的溫度,其它方法,第二種： （2）絕熱層與紅磚接觸處的溫度 （1）絕熱層的厚度 b2=0.23m,第三種：（2）絕熱層與紅磚接觸處的溫度 （1）絕熱層的厚度 b2=0.23m,第四種：（2）絕熱層與紅磚接觸處的溫度 （1）絕熱層的厚度 b2=0.23m,列表：,260mm3mm的鋼管外包一層厚30mm軟木后，又包一層厚30mm的石棉，軟木和石棉的熱導(dǎo)率分別是0.04W/(m. ) 和0.16 W/(m. ) 。 已知管內(nèi)壁溫度為-100，最外側(cè)溫度為20，求每米管長(zhǎng)上所損失的冷量。,解： 查表P

8、169得：145.3 W/(m. ) 已知： 20.04 W/(m. ) 30.16 W/(m. ) r1=30-3=27mm=0.027m, r2=0.03m r3=0.03+0.03=0.06m r4=0.06+0.03=0.09m,=-37.94W/m 即：每米管長(zhǎng)上所損失的冷量為37.94W/m,3一換熱器，在25mm2.5mm管外用水蒸氣加熱管內(nèi)的原油。已知管外蒸氣冷凝的對(duì)流傳熱系數(shù)為10000W/(m2)；管內(nèi)原油的對(duì)流傳熱系數(shù)為1000W/(m2)，管內(nèi)污垢熱阻為0.00015m2/W，管外污垢熱阻及管壁熱阻可忽略不計(jì)。 試求總傳熱系數(shù)及各部分熱阻的分配。,解： 查表P169得：45.3 W/(m2. ) 已知：b =2.5 mm(0.0025m) o= 1000W/(m2) i= 10000W/(m2) do=25mm(0.025m) di=20mm(0.0