直接接触式换热.ppt

列管式换热器热量传递是由于物体内或系统内的两部分之间的温度差而引起的，热量传递方向总是由高温处自动地向低温处移动。温度差越大，热能的传递越快，温度趋向一致，就停止传热。所以，传热过程的推动力是温度差。根据传热机理的不同，热量传递的基本方式有三种：即热传导、热对流和热辐射。
一、传热在化工生产中的应用
1、化工与传热
1）绝大多数化学反应过程都要求在一定的温度下进行，为了使物料达到并保持指定的温度，就要预先对物料进行加热或冷却，并在过程中及时取出放出的热量或补充需要吸收的热量。2）一些单元操作过程，例如蒸发、蒸馏、干燥等，需要按一定的速率向设备输入或输出热量。
3）在高温或低温下操作的设备，要求保温，以减少它们和外界传热。
4）对于废热也需合理的利用与回收。
2、化工生产中传热过程的两种情况
1）强化传热：各种换热设备中的传热。
2）削弱传热：如对设备和管道的保温，以减少热损失二、热源和冷源3）烟道气
烟道气的温度可达700℃以上，可以将物料加热到比较高的温度。
缺点：传热速度慢，温度不易控制。
4）高温载热体：
优点：沸点高（饱和蒸汽压低），化学性质稳定。
2、冷源
一般采用水、空气和冷冻盐水等作为冷源。三、传热的三种基本方式2、热对流
流体中质点发生相对位移而引起的热量传递，称为热对流
对流只能发生在流体中。3、辐射
辐射是一种通过电磁波传递能量的过程。物体由于热的原因而发出辐射能的过程，称为热辐射。
辐射传热，不仅是能量的传递，还伴随着能量形式的转化。
辐射传热不需要任何介质作媒介，可以在真空中传播。四、工业生产上的换热方法

参与传热的流体称为载热体。在传热过程中，温度较高而放出热能的载热体称为热载热体或加热剂；温度较低而得到热能的载热体称为冷载热体或冷却剂、冷凝剂。
冷、热两种流体在换热器内进行热交换，实现热交换的方式有以下三种：
2．蓄热式换热
蓄热式换热器是由热容量较大的蓄热室构成，室内装有耐火砖等固体填充物，如图所示。操作时冷、热流体交替的流过蓄热室，利用固体填充物来积蓄和释放热量而达到换热的目的。
由于这类换热设备的操作是间歇交替进行的，并且难免在交替时发生两股流体的混合，所以这类设备在化工生产中使用的不太多。
3．间壁式换热
这是生产中使用最广泛的一种形式。间壁式换热器的特点是冷、热流体被一固体壁面隔开，分别在壁面的两侧流动，不相混合。传热时热流体将热量传给固体壁面，再由壁面传给冷流体。
间壁式换热器适用于两股流体间需要进行热量交换而又不允许直接相混的场合。
化工生产中最常遇到的换热过程是间壁式换热，本章重点讨论间壁式换热器。五、典型的间壁式换热器及其传热过程一种流体由封头的进口管进入器内，流经封头与管板的空间分配至各管内（称为管程）。通过管束后，从另一端封头的出口流出换热器。另一种流体则由壳体的接管流入，在壳体与管束间的空隙流过（称为壳程），从壳体的另一端接管流出。壳体内往往安装若干块与管束相垂直的折流挡板。
流体在管束内只通过一次，称为单程列管式换热器。
若在换热器封头内设置隔板，将管束的全部管子平均分隔成若干组，流体每次只通过一组管子，然后折回进入另一组管子，如此往复多次，最后从封头接管流出换热器。这种换热器称为多管程列管式换热器。六、稳定传热与不稳定传热
在传热系统中各点的温度仅随位置变而不随时间而改变的传热过程称为稳定传热。连续生产过程中的传热多为稳定传热。
若传热系统中各点的温度不仅随位置不同，且随时间而发生变化，称为不稳定传热。工业生产上间歇操作的换热设备和连续生产时设备的启动和停车过程，都为不稳定的传热过程。
化工生产过程中的传热多为稳定传热，本章只讨论稳定传热。
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