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热交换器重点知识总结

第一篇：热交换器重点知识总结1.什么叫热交换器？在工程中，将某种流体的热量以一定的传热方式传递给他种流体的设备。2.热交换器设计应该满足哪些基本要求？合理实现工艺要求。热交换强度高，热损失小，在有利的平均温差下工作结构安全可靠。有与温度和压力条件相适应的不易遭到破坏的工艺结构便于制造、安装、操作和维修。经济上合理。保证较低的流动阻力，以减少热交换器的动力消耗设备紧凑。⒊如何能做好热交换器设计？与传热学的发展相互促进，不可分割多学科交叉：传热学、流体力学、工程力学、材料科学涉及设计方法、设备结构、测试技术、计算和优化技术等对设计者来说，扎实的理论知识+经验4.热交换器的类型有哪些？分类方法：按用途：预热器（加热器）、冷却器、冷凝器、蒸发器。按制造材料：金属、陶瓷、塑料、石墨、玻璃等。按温度状况：温度工况稳定、温度工况不稳定。按冷热流体的流动方向：顺流式（并流式）、逆流式、错流式（叉流式）、混流式。按传送热量的方法：间壁式、混合式、蓄热式5.热交换器的选型应考虑哪些因素？基本标准：流体类型、操作压力和温度、热负荷和费用等。对于一定热负荷热交换器的选型考虑因素：热交换器材质；操作压力与温度、温度变化情况、温度推动力；流量；流动方式；性能参数—热效率和压降；结构性；流体种类和相态；维护、检测、清洗、拓展、维修的可能性；总的经济性；加工制造技术；其它的用途6.热交换器的设计计算包括哪些内容？热计算，结构计算，流动阻力计算，强度计算。7.名词解释间壁式热交换器：两流体分别在一个固体壁面两侧流动，不直接接触，热量通过壁面进行传递。混合式：或称直接接触式。两种流体直接接触传热蓄热式：或称回热式。两种流体分别分时轮流和壁面接触，热量借助蓄热壁面传递沉浸式热交换器结构：这种热交换器多以金属管子绕成，或制成各种与容器相适应的情况，并沉浸在容器内的液体中。优点：结构简单，便于防腐，能承受高压。缺点：由于容器体积比管子的体积大得多,因此管外流体的表面传热系数较小。为提高传热系数，容器内可安装搅拌器。喷淋式热交换器、结构：多用于冷却管内的热流体。将蛇管成排地固定于钢架上，被冷却的流体在管内流动，冷却水由管上方的喷淋装置中均匀淋下，故又称喷淋式冷却器。优点：传热推动力大，传热效果好，便于检修和清洗。缺点：喷淋不易均匀。套管式热交换器、结构：将两种直径大小不同的直管装成同心套管，并可用U形肘管把管段串联起来，每一段直管称作一程。优点：进行热交换时使一种流体在内管流过，另一种则在套管间的环隙中通过。流速高，表面传热系数大，逆流流动，平均温差最大，结构简单，能承受高压，应用方便。管壳式热交换器、类型：固定管板式浮头式U型管式。是最典型的间壁式热交换器，历史悠久，占据主导作用。◎优点：单位体积设备所能提供的传热面积大，传热效果好，结构坚固，可选用的结构材料范围宽广，操作弹性大，大型装置中普遍采用。◎结构：壳体、管束、管板、折流挡板和封头。一种流体在管内流动，其行程称为管程；另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。顺流：两种流体平行着向着同一方向流动逆流：两种流体平行着向着相反的方向流动错流：两种流体的流动方向互相垂直交叉，当交叉次数在四次以上时，可根据两种流体流向的总趋势将其看成逆流或顺流。混流：两种流体在流动过程中既有顺流部分又有逆流部分程数：管壳式热交换器，因装置纵向隔板而是流体来回流动的次数，称为程数。间壁式热交换器的类型及特点：间壁式热交换器又可分成管式热交换器、板式热交换器、夹套式热交换器以及各种异形传热面组成的特殊型式热交换器。第一章概念：传热方程式：热平衡方程式：热容量：热损失系数：ηL—以放热量为准的对外散热损失系数，0.97～0.98对数平均温差：温度效率：混合流：非混合流：传热单元数：传热有效度：温度交叉：温度交叉是指在热交换器中局部出现了热流体温度比冷流体温度低的情况，在温度分布曲线上表现为冷热流体的温度曲线出现了交叉。思考题：1.设计计算和校核计算有什么不同？设计性热计算目的在于决定热交换器的传热面积，最好采用平均温差法。校核计算是针对现成的热交换器，其目的在于确定流体的出口温度，并了解该热交换器在非设计工况下的性能变化，判断能否完成在非设计工况下的传热任务，采用传热单元数法。2．顺、逆流时对数平均温差的计算公式是在什么假定条件下得到的？答：两种流体的质量流量和比热在整个传热面上保持定值；传热系数在整个传热面上不变；热交换器没有热损失；沿管子的轴向导热可以忽略；同一种流体从进口到出口的流动过程中，不能既有相变又有单相对流换热。3．“逆流热交换器和顺流热交换器在设计时均可以通过增加传热单元数来提高传热有效度”，这一观点正确吗？为什么？答：这一观点不正确。在相同的传热单元数时，逆流热交换器的传热有效度