傳熱過程計算ppt課件

1、第5章 傳熱過程計算與換熱器 5.1 傳熱過程分析 5.2 傳熱過程的根本方程 5.3 傳熱過程的平均溫差計算 5.4 傳熱效率和傳熱單元數(shù) 5.5 換熱器計算的設(shè)計型和操作型問題 5.6 傳熱系數(shù)變化的傳熱過程計算 5.7 換熱器5.1 傳熱過程分析 如圖如圖5-15-1所示，熱流體經(jīng)過間壁與冷流體進(jìn)展所示，熱流體經(jīng)過間壁與冷流體進(jìn)展熱量交換的傳熱過程分為三步進(jìn)展：熱量交換的傳熱過程分為三步進(jìn)展： QQ熱流體冷流體thtctwhtwc對流對流熱傳導(dǎo)圖5-1 流體經(jīng)過間壁的熱量交換 1 1熱流體以對流傳熱方式將熱熱流體以對流傳熱方式將熱量傳給固體壁面；量傳給固體壁面； 2 2熱量以熱傳導(dǎo)方式由

2、間壁的熱量以熱傳導(dǎo)方式由間壁的熱側(cè)面?zhèn)鞯嚼鋫?cè)面；熱側(cè)面?zhèn)鞯嚼鋫?cè)面； 3 3冷流體以對流傳熱方式將間冷流體以對流傳熱方式將間壁傳來的熱量帶走。壁傳來的熱量帶走。 圖5-1中還示出了沿?zé)崃總魉头较驈臒崃黧w到冷流體的溫度分布情況。 5.2 傳熱過程的根本方程 5.2.1 熱量衡算方程 5.2.2 傳熱速率方程 5.2.3 總傳熱系數(shù)和壁溫的計算5.2.1 熱量衡算方程 熱量衡算方程反映了冷、熱流體在傳熱過程中溫度變化的相互關(guān)系。根據(jù)能量守恒原理，在傳熱過程中，假設(shè)忽略熱損失，單位時間內(nèi)熱流體放出的熱量等于冷流體所吸收的熱量。 對于整個換熱器，其熱量的衡算式為 圖5-2為一穩(wěn)態(tài)逆流操作的套管式換熱器，

3、熱流體走管內(nèi)，冷流體走環(huán)隙。 )()(1221ccchhhHHmHHmQ 式中 Q為整個換熱器的傳熱速率，或稱為換熱器的熱負(fù)荷，W；H表示單位質(zhì)量流體焓值，kJ/kg；下標(biāo)1和2分別表示流體的進(jìn)口和出口。 圖5-2 套管換熱器中的傳熱過程 5.2.1 熱量衡算方程 對于換熱器的一個微元段，傳熱面積為dA，冷熱流體之間的熱量傳送滿足 cchhdHmdHmdQ 式中 m為冷熱流體質(zhì)量流率，kg/s；dH表示單位質(zhì)量流體焓值增量，kJ/kg；dQ為微元傳熱面積dA上的傳熱速率，W。下標(biāo)h和c分別表示熱流體和冷流體。 假設(shè)在換熱器中存在熱損失，那么在換熱器中的傳熱速率為cccchhhhQHHmQHHm

4、Q)()(1221式中Qh為熱流體對環(huán)境的散熱量，W；QC為冷流體對環(huán)境的散熱量，W。 5.2.2 傳熱速率方程 如前圖5-2所示，在換熱器中，任取一微元段dl，對應(yīng)于間壁的微元傳熱面積dAo，熱流體對冷流體傳送熱量的傳熱速率可表示為 ochochdAKttdAttKdQ1)(微分傳熱速率方程 式中K表示部分傳熱系數(shù)，W/m2；th、tc分別為熱流體和冷流體的部分平均溫度，。 (5-1)5.2.2 傳熱速率方程 由傳熱熱阻的概念，傳熱速率方程還可以寫為 KAtRtQmm1式中R=1/KA為換熱器的總傳熱熱阻，/W。 AtKQm 式中K表示總平均傳熱系數(shù)，簡稱總傳熱系數(shù)或傳熱系數(shù)，W/m2；A為

5、換熱器的總傳熱面積；Dtm表示冷熱流體的平均傳熱溫差，。 對于整個換熱器，傳熱速率方程可寫為(5-1a)5.2.3 總傳熱系數(shù)與壁溫計算 1.總傳熱系數(shù)的計算 圖5-2 套管換熱器中的傳熱過程 如圖5-2所示，設(shè)兩流體經(jīng)過間壁進(jìn)展換熱。在換熱器中任取一微元段dl，間壁內(nèi)、外側(cè)的傳熱面積分別為dAi和dAo。壁面的導(dǎo)熱系數(shù)為l，壁厚為b。內(nèi)、外側(cè)流體的溫度分別為th和tc，對流傳熱系數(shù)分別為ai和ao。間壁內(nèi)側(cè)、外側(cè)的溫度分別為twh和twc。 據(jù)牛頓冷卻定律和傅立葉定律 內(nèi)側(cè) 間壁 外側(cè) iiwhhidAttdQ1(5-2a)mwcwhmdAbttdQ(5-2b)oocwcodAttdQ1(5

6、-2c)5.2.3 總傳熱系數(shù)與壁溫計算 在穩(wěn)態(tài)條件下 dQdQdQdQomi5-3 利用式5-2和5-3，可得 式中Q為換熱器總傳熱面積上的傳熱速率，W；為傳熱的總推進(jìn)力，。 對比式5-1和式5-4，假設(shè)以間壁外側(cè)面為傳熱面積計算基準(zhǔn)，那么其部分傳熱系數(shù)為RttdAdAbdAttdAttdAbttdAttdQchoomiichoocwcmwcwhiiwhh11115-4 oomiioodAdAbdAdAK111omoioiodAdAbdAdAK111或5-5 5.2.3 總傳熱系數(shù)與壁溫計算 將a看作常數(shù)，因此求得的部分傳熱系數(shù)K亦為常數(shù)，不隨管長變化，而作為全管長上的總傳熱系數(shù)K ，故式5

7、-5可改寫為 111oooiimoAAbKAA 選取不同的傳熱面積作為傳熱過程計算基準(zhǔn)時，其總傳熱系數(shù)的數(shù)值不同。因此，在指出總傳熱系數(shù)的同時，還必需注明傳熱面的計算基準(zhǔn)。 如對應(yīng)于Ai的總傳熱系數(shù)Ki oiomiiiAAAAbK1115.2.3 總傳熱系數(shù)與壁溫計算 對于內(nèi)、外徑分別為di和do，長為L的圓管，由于，總傳熱系數(shù)Ko還可以表示為omoioioddbddK111 式中dm表示管壁的平均直徑，m。在工程上，普通以圓管外外表作為傳熱過程中傳熱面積的計算基準(zhǔn)。 對于厚度為b的平壁，由于內(nèi)、外側(cè)的傳熱面積相等，其總傳熱系數(shù)K可表示為 oibK1115.2.3 總傳熱系數(shù)與壁溫計算 2.污

8、垢熱阻 假設(shè)間壁內(nèi)、外兩側(cè)的污垢熱阻分別用Rsi和Rso表示，那么根據(jù)串聯(lián)熱阻的疊加原理，總傳熱熱阻可以表示為osomoiosiioioRAAbAARAAK111 工業(yè)上常見流體污垢熱阻的大致范圍為0.910-417.610-4 m2K/W 。 5.2.3 總傳熱系數(shù)與壁溫計算 3.換熱器中總傳熱系數(shù)的范圍 在進(jìn)展換熱器的傳熱計算時，通常需求先估計傳熱系數(shù)。表5-1列出了常見的列管式換熱器中傳熱系數(shù)閱歷值的大致范圍。 熱 流 體冷 流 體總傳熱系數(shù)K，W/m2 水水850 1700輕油水340 910重油水60 280氣體水17 280水蒸氣冷凝水1420 4250水蒸氣冷凝氣體30 300低

9、沸點烴類蒸汽冷凝常壓水455 1140高沸點烴類蒸汽冷凝減壓水60 170水蒸氣冷凝水沸騰2000 4250水蒸氣冷凝輕油沸騰455 1020水蒸氣冷凝重油沸騰140 425表5-1 列管式換熱器中總傳熱系數(shù)的大致范圍 5.2.3 總傳熱系數(shù)與壁溫計算 4.壁溫的計算 在選用換熱器的類型和資料時都需求知道間壁的壁溫，根據(jù)式5-2a可以寫出熱流體側(cè)的壁溫計算式 iihwhAQtt 由式5-2b和式5-2c同樣可寫出冷流體側(cè)的壁溫計算式 mwhwcAbQttoocwcAQtt 以上關(guān)系式闡明，當(dāng)間壁的導(dǎo)熱系數(shù)很大時，間壁兩側(cè)的壁面溫度可近似以為相等，而且間壁的溫度接近于對流傳熱系數(shù)較大一側(cè)的流體溫

10、度。 5.2.3 總傳熱系數(shù)與壁溫計算 例5-1 一空氣冷卻器，空氣橫向流過管外壁，對流傳熱系數(shù)ao=100 W/m2。冷卻水在管內(nèi)流動，ai= 6000W/m2。冷卻水管為f252.5mm的鋼管，其導(dǎo)熱系數(shù)l=45 W/m。試求1在該情況下的總傳熱系數(shù)；2假設(shè)將管外空氣一側(cè)的對流傳熱系數(shù)提高一倍，其他條件不變，總傳熱系數(shù)有何變化；3假設(shè)將管內(nèi)冷卻水一側(cè)的對流傳熱系數(shù)提高一倍，其他條件不變，總傳熱系數(shù)又有何變化。 5.2.3 總傳熱系數(shù)與壁溫計算 討論 強化空氣側(cè)的對流傳熱所提高的總傳熱系數(shù)遠(yuǎn)較強化冷卻水側(cè)的對流傳熱的效果顯著。因此，要提高一個詳細(xì)傳熱過程的總傳熱系數(shù)，必需首先比較傳熱過程各個

11、環(huán)節(jié)上的分熱阻，對分熱阻最大的環(huán)節(jié)進(jìn)展強化，這樣才干使總傳熱系數(shù)顯著提高。5.3 傳熱過程的平均溫差計算 1.恒溫差傳熱 在換熱器中，間壁兩側(cè)的流體均存在相變時，兩流體溫度分別堅持不變，這種傳熱稱為恒溫差傳熱。在恒溫差傳熱中，由于兩流體的溫差處處相等，傳熱過程的平均溫差即是發(fā)生相變兩流體的飽和溫度之差。 2.變溫差傳熱 假設(shè)間壁傳熱過程中有一側(cè)流體沒有相變，那么流體的溫度沿流動方向是變化的，傳熱溫差也隨流體流動的位置發(fā)生變化，這種情況下的傳熱稱為變溫差傳熱。在變溫差傳熱時，傳熱過程平均溫差的計算方法與流體的流動排布型式有關(guān)。 5.3 傳熱過程的平均溫差計算 1并流和逆流時的傳熱溫差 以逆流傳熱

12、過程為例，設(shè)熱流體的進(jìn)、出口溫度分別為th1和th2；冷流體的進(jìn)、出口溫度分別為tc1和tc2。假定： 圖P2531冷、熱流體的比熱容cpc、cph在整個傳熱面上都是常量；2總傳熱系數(shù)K在整個傳熱面上不變；3換熱器無散熱損失。 5.3 傳熱過程的平均溫差計算 經(jīng)過微元面積dA的傳熱量為 tdAKdAttKdQch)(phhhcmdQdtpccccmdQdtdQcmcmdtdttdphhpccch11)(dAcmcmKttdphhpcc11)(AphhpccttdAcmcmKtdt011)(121chttt傳熱溫差為Dt 微分得 上式在整個傳熱面積A上積分，得 5.3 傳熱過程的平均溫差計算即

13、)()(1221ccpcchhphhttcmttcmQ由 QttQttttQttQttcmcmchchhhccphhpcc1221122112)()(11得： QttKAtt1212ln將上式代入式5-6得 ： phhpcccmcmKAtt11ln125-61212lnttttKAQ即 1212lntttttm 對比式5-9與上式，可得平均傳熱溫差的表達(dá)式 5.3 傳熱過程的平均溫差計算討論：討論： 1 tm雖是從逆流推導(dǎo)來的，但對并流和單側(cè)傳熱也適用；4當(dāng)t1t2時，21tttm2習(xí)慣上將較大溫差記為t1，較小溫差記為t2；3當(dāng)t1/t22時， tm可用算術(shù)平均值替代；工程計算對于 誤差4%

14、的情況可接受。即：5.3 傳熱過程的平均溫差計算 2錯流和折流時的傳熱溫差 圖P255 如圖5-4所示，按照冷、熱流體之間的相對流動方向，流體之間作垂直交叉的流動，稱為錯流；如一流體只沿一個方向流動，而另一流體反復(fù)地折流，使兩側(cè)流體間并流和逆流交替出現(xiàn)，這種情況稱為簡單折流。 5.3 傳熱過程的平均溫差計算通常采用圖算法，分三步： 先按逆流計算對數(shù)平均溫差tm逆； 求出平均溫差校正系數(shù)； 21111221( , )cchchhccf P RttPttttRtt冷流體溫升兩流體最初溫差熱流體溫降冷流體溫升查圖 計算平均傳熱溫差：mmtt 逆 平均溫差校正系數(shù) 1，這是由于在列管式換熱器內(nèi)增設(shè)了折

15、流擋板及采用多管程，使得換熱的冷、熱流體在換熱器內(nèi)呈折流或錯流，導(dǎo)致實踐平均傳熱溫差低于純逆流時的tm逆。5.3 傳熱過程的平均溫差計算 3.不同流動排布型式的比較 進(jìn)出口溫度條件一樣時，逆流的平均溫差最大，并流的平均溫差最小，對于其他的流動排布型式，其平均溫差介于兩者之間。 在實踐的換熱器中應(yīng)盡量采用逆流流動，而防止并流流動。但是在一些特殊場所下仍采用并流流動，以滿足特定的消費工藝需求。 采用折流和其他復(fù)雜流動的目的是為了提高傳熱系數(shù)，然而其代價是減小了平均傳熱溫差。 5.4 傳熱效率和傳熱單元數(shù) 1.1.傳熱效率傳熱效率 換熱器傳熱效率e的定義為實踐傳熱速率Q與實際上能夠的最大傳熱速率Qm

16、ax之比 maxQQ假設(shè)熱流體的熱容量較小，那么傳熱效率e為hchhhchphhhhphhttttttcmttcm11211121)()(假設(shè)冷流體的熱容量較小，那么傳熱效率e為 cchccchpccccpccttttttcmttcm11121112)()(5.4 傳熱效率和傳熱單元數(shù) 假設(shè)知換熱器的傳熱效率e，就可以根據(jù)冷熱流體的進(jìn)口溫度確定換熱器的傳熱速率Q，即 )()(11minmaxchpttmcQQ 2.2.傳熱單元數(shù)傳熱單元數(shù) 在換熱器中的微元傳熱面積dA上，由熱量衡算方程式和傳熱速率方程式可得tdAKdAttKdtcmdtcmdQchcpcchphh)(對于冷流體，滿足 pccc

17、cmKdAtdt5.4 傳熱效率和傳熱單元數(shù) 當(dāng)傳熱系數(shù)K和比熱cpc為常數(shù)時，積分上式可得 pccmccttcccmKAttttdtNTUcc1221式中NTUcNumber of Transfer Unit稱為對冷流體而言的傳熱單元數(shù)，Dtm為換熱器的對數(shù)平均溫差。 同理，以熱流體為基準(zhǔn)的傳熱單元數(shù)可表示 phhmhhhcmKAtttNTU21在換熱器中，傳熱單元數(shù)定義為 min)(pmcKANTU 5.4 傳熱效率和傳熱單元數(shù) 3.傳熱效率和傳熱單元數(shù)的關(guān)系 逆流式換熱器 hRhRhhRhhNTUCCNTUC1exp1exp1cRcRccRccNTUCCNTUC1exp1exp1熱流體的

18、熱容量較小冷流體的熱容量較小 maxmin)()(ppRmcmcCNTUCCNTUCRRR1exp1exp1令 那么 上兩式得通式并流換熱器 RRCNTUC11exp15.4 傳熱效率和傳熱單元數(shù) NTU 關(guān)系圖P2575.5 換熱器計算的設(shè)計型和操作型問題換熱器計算的設(shè)計型和操作型問題 兩類計算所根據(jù)的根本方程都是熱量衡算方程和傳熱速率方程，計算方法有對數(shù)平均溫差LMTD法和傳熱效率傳熱單元數(shù)e-NTU法兩種。 1.設(shè)計型計算設(shè)計型計算 對于設(shè)計型計算，既可以采用對數(shù)平均溫差法，也可以對于設(shè)計型計算，既可以采用對數(shù)平均溫差法，也可以采用傳熱效率采用傳熱效率傳熱單元數(shù)法傳熱單元數(shù)法 LMTDL

19、MTD法法 5.5 換熱器計算的設(shè)計型和操作型問題換熱器計算的設(shè)計型和操作型問題 根據(jù)知的三個端部溫度，由熱量衡算方程計算另一個端部溫度； 由選定的換熱器型式計算傳熱系數(shù)K； 由規(guī)定的冷、熱流體進(jìn)出口溫度計算參數(shù)P、R； 由計算的P、R值以及流動排布型式，由jP、R曲線確定溫度修正系數(shù)j； 由熱量衡算方程計算傳熱速率Q，由端部溫度計算逆流時的對數(shù)平均溫差Dtm； 由傳熱速率方程計算傳熱面積 。mtKQA5.5 換熱器計算的設(shè)計型和操作型問題換熱器計算的設(shè)計型和操作型問題 NTU法 1根據(jù)知的三個端部溫度，由熱量衡算方程計算另一個端部溫度； 2由選定的換熱器型式計算傳熱系數(shù)K； 3由規(guī)定的冷、熱

20、流體進(jìn)出口溫度計算參數(shù)、CR； 4由計算的、CR值確定NTU。由選定的流動排布型式查取NTU算圖。能夠需由NTU關(guān)系反復(fù)計算NTU； 5計算所需的傳熱面積 。 NTUKmcAp min)(5.5 換熱器計算的設(shè)計型和操作型問題換熱器計算的設(shè)計型和操作型問題 例5-2 一列管式換熱器中，苯在換熱器的管內(nèi)流動，流量為1.25 kg/s，由80冷卻至30；冷卻水在管間與苯呈逆流流動，冷卻水進(jìn)口溫度為20，出口溫度不超越50。假設(shè)知換熱器的傳熱系數(shù)為470 W/m2，苯的平均比熱為1900 J/kg。假設(shè)忽略換熱器的散熱損失，試分別采用對數(shù)平均溫差法和傳熱效率傳熱單元數(shù)法計算所需求的傳熱面積。 5.5

21、 換熱器計算的設(shè)計型和操作型問題換熱器計算的設(shè)計型和操作型問題 2.2.操作型計算操作型計算 對于換熱器的操作型計算，其特點是換熱器給定，計算類型主要有以下兩種 對指定的換熱義務(wù)，校核給定的換熱器能否適用。 對一個給定的換熱器，當(dāng)某一操作條件改動時，調(diào)查傳熱速率及冷、熱流體出口溫度的變化情況；或者為了到達(dá)指定的工藝條件所需采取的調(diào)理措施。 5.5 換熱器計算的設(shè)計型和操作型問題換熱器計算的設(shè)計型和操作型問題 對于操作型計算，采用傳熱效率傳熱單元數(shù)法和對數(shù)平均溫差法計算的普通步驟 如下NTU法 由知換熱器型式計算傳熱系數(shù)K； 由知條件計算NTU、CR； 經(jīng)過計算式或算圖，由計算的NTU、CR值和

22、流動排布型式確定e； 由 計算傳熱速率，并由一側(cè)流體的熱量衡算式或以下兩式計算出口溫度 )()(11minchpttmcQ)(1112chhhtttt)(2112hhRccttCtt5.5 換熱器計算的設(shè)計型和操作型問題換熱器計算的設(shè)計型和操作型問題 LMTD法 假設(shè)出口溫度，根據(jù)熱量衡算方程計算另一個出口溫度；由知換熱器型式計算傳熱系數(shù)K；計算逆流平均溫差Dtm；由P、R值，并根據(jù)流動排布型式由jP、R曲線確定j；由 計算傳熱速率；由知的傳熱速率Q和mccpc、mchph經(jīng)過熱量衡算方程計算出口溫度；對比第一步所假定的出口溫度。假設(shè)不一致，那么重新假定反復(fù)計算，直到出口溫度計算值與假定值的偏

23、向符合精度要求。mtKAQ5.5 換熱器計算的設(shè)計型和操作型問題換熱器計算的設(shè)計型和操作型問題 例5-3 在列管式換熱器中用鍋爐給水冷卻原油。知換熱器的傳熱面積為100m2，原油的流量為8.33kg/s，溫度要求由150降到65；鍋爐給水的流量為9.17kg/s，其進(jìn)口溫度為35；原油與水之間呈逆流流動。假設(shè)知換熱器的傳熱系數(shù)為250 W/m2，原油的平均比熱為2160 J/kg。假設(shè)忽略換熱器的散熱損失，試問該換熱器能否合用？假設(shè)在實踐操作中采用該換熱器，那么原油的出口溫度將為多少？ 5.6 傳熱系數(shù)變化的傳熱過程計算傳熱系數(shù)變化的傳熱過程計算 在穩(wěn)態(tài)傳熱過程的計算中，普通均假設(shè)流體的物性及

24、傳熱系數(shù)K為一平均值而在整個換熱器的傳熱過程中維持恒定。 當(dāng)加熱或冷卻粘度較高的流體，或流體進(jìn)出口溫度變化較大時，流體物性的變化較顯著，此時將物性和傳熱系數(shù)K作為常數(shù)處置時將導(dǎo)致傳熱過程計算的較大誤差。 減小這一誤差的最簡單處置方法是假定傳熱系數(shù)K與傳熱溫差成線性關(guān)系。 傳熱速率可表示為 12211221lntKtKtKtKAQ5.6 傳熱系數(shù)變化的傳熱過程計算傳熱系數(shù)變化的傳熱過程計算 對于傳熱系數(shù)變化的傳熱過程，更嚴(yán)厲準(zhǔn)確的方法是采用積分方法計算傳熱速率。 AchdAttKQ0)(由5-1積分可得傳熱速率Q 2121)()(hhcctthchphhttcchpccdtttKcmdtttKc

25、mA對于任一微元段dAj的傳熱速率方程可以寫為 jmjjjAtKQ5.6 傳熱系數(shù)變化的傳熱過程計算傳熱系數(shù)變化的傳熱過程計算 對于換熱器的總傳熱面積可以表示為njmjjjtKQA1 分段方法計算傳熱過程的計算任務(wù)量較大，適宜于采用計算機進(jìn)展計算 對整個換熱器而言的總傳熱速率為 njjmjjnjjAtKQQ11)(式中n為換熱器所分微元的總段數(shù)。 5.7 換 熱 器 5.7.1 換熱器的分類 5.7.2 間壁式換熱器 5.7.3 列管式換熱器的選用與設(shè)計原那么 5.7.4 換熱器的傳熱強化途徑5.7.1 換熱器的分類 換熱器種類很多，按熱量交換的原理和方式，可分為混合式、蓄熱式和間壁式三類 。

26、 換熱器還可按其用途分為加熱器、冷卻器、蒸發(fā)器、冷凝器和再沸器等；按換熱器制造資料分為金屬、陶瓷、塑料、石墨和玻璃等等。主要內(nèi)容：1. 根據(jù)工藝要求，選擇適當(dāng)?shù)膿Q熱器類型；2. 經(jīng)過計算選擇適宜的換熱器規(guī)格。5.7.2 間壁式換熱器 構(gòu)造：夾套裝在容器外部，夾套和容器壁之間構(gòu)成密閉空間，成為一種流體的通道。優(yōu)點：構(gòu)造簡單，加工方便；缺陷：傳熱面積A小，傳熱效率低；用途：廣泛用于反響器的加熱和冷卻。1.夾套式管換熱器圖P2725.7.2 間壁式換熱器 2.管式換熱器管式換熱器 沉浸式換熱器沉浸式換熱器 強化措施：可減少管外空間；容器內(nèi)加攪拌器。特點：構(gòu)造簡單、本錢低、耐腐蝕、耐高壓； 管外較小，

27、蛇管易堵塞。圖P2725.7.2 間壁式換熱器 噴淋式換熱器噴淋式換熱器 優(yōu)點：構(gòu)造簡單；便于耐腐蝕；管內(nèi)能耐高壓；管外 比沉浸式大。 缺陷：冷卻水噴淋不均勻影響傳熱效果；只能安裝在室外，占地面積大。圖P2735.7.2 間壁式換熱器 套管式換熱器套管式換熱器 優(yōu)點：構(gòu)造簡單，易于維修和清洗，適用于高溫、高壓流體，特別是小容積流量流體的傳熱。 缺陷：流動阻力大，金屬耗量多，而且體積較大，因此多用于所需傳熱面積較小的傳熱過程。 圖P2745.7.2 間壁式換熱器 列管式換熱器列管式換熱器 列管式換熱器主要由殼體、管束、折流板、管板和封頭等部件組成。管束安裝在殼體內(nèi)，兩端固定在管板上。封頭用螺栓與

28、殼體兩端的法蘭相連。 與前述幾種換熱器相比，它的主要優(yōu)點是單位體積所具有的傳熱面積大、構(gòu)造緊湊、傳熱效果好。由于構(gòu)造鞏固，而且可以選用的構(gòu)造資料范圍廣，故順應(yīng)性強、操作彈性較大，因此，在高溫、高壓和大型安裝上多采用列管式換熱器。5.7.2 間壁式換熱器 列管式換熱器可分為以下幾種主要型式：列管式換熱器可分為以下幾種主要型式： 1 1固定管板式換熱器固定管板式換熱器 殼體與傳熱管壁溫度之差大于50C，加補償圈，也稱膨脹節(jié)。當(dāng)殼體和管束之間有溫差時，依托補償圈的彈性變形來順應(yīng)它們間的不同的熱膨脹。特點：構(gòu)造簡單；但殼程檢修和清洗困難。圖P2755.7.2 間壁式換熱器 列管式換熱器可分為以下幾種主

29、要型式：列管式換熱器可分為以下幾種主要型式： 2 2U U形管式換熱器形管式換熱器 圖P275特點：構(gòu)造較浮頭簡單；但管程不易清洗。 構(gòu)造：把每根管子都彎成U形，兩端固定在同一管板上，每根管子可自在伸縮，來處理熱補償問題 5.7.2 間壁式換熱器3浮頭式換熱器 特點：可完全消除熱應(yīng)力，便于清洗和檢修； 構(gòu)造復(fù)雜，金屬耗量較多，造價較高。 管板一端不與殼體相連，可自在沿管長方向浮動。當(dāng)殼體與管束因溫度差而引起熱膨脹時，管束連同浮頭能在殼體內(nèi)沿軸向自在伸縮，可完全消除熱應(yīng)力。 圖P2765.7.2 間壁式換熱器 3.3.板式換熱器板式換熱器 螺旋板式換熱器是由螺旋形傳熱板片構(gòu)成的換熱器。螺旋板式換熱器的構(gòu)造包括螺旋形傳熱板、隔板、蓋板、定距柱和銜接納等部件，其構(gòu)造因型式不同而異。各種型式的螺旋板式換熱器均包含由兩張厚約26mm的鋼板卷制而成，構(gòu)成一對相互隔開的同心螺旋流道。冷、熱流體以螺旋板為傳熱面相間流動。 優(yōu)點：傳熱效率高；不易堵塞；構(gòu)造緊湊，本錢較低。缺陷：壓力、溫度不能太高；維修、清洗困