第八章 热质交换设备.pptVIP

* 据统计，重量只有管壳式的10%~65% 螺旋板式换热器 六、热管换热器 典型热管的结构原理图 热管的传热六个同时发生而又互相关联的过程： 1. 热量从热源通过壳壁和充满液体工质的吸液芯传递到液－汽分界面上； 2. 液体在蒸发段内的液－汽分界面上蒸发； 3. 蒸汽通过蒸汽腔输送到冷凝段； 4. 蒸汽在冷凝段内的汽－液分界面上冷凝； 5. 热量从冷凝段内的汽－液分界面通过吸液芯和壳壁传给冷源； 6. 冷凝液借助吸液芯的毛细作用从冷凝段返回蒸发段重新工作。 加热段毛细压差为: 冷凝段毛细压差为: 热管液－汽分界面的形状 热管才能正常工作 蒸汽从加热段流向冷却段的压力损失 冷凝液从冷却段回流到蒸发段的压力损失 重力对液体流动引起的压力损失 热管的工作特点 1．很高的导热性，在一定的温度下，其导热率约相当于铜40~10000倍。 2. 优良的等温性 3. 热流密度的可变性 4. 热流方向的可逆性 5. 热二极管与热开关性能 6. 环境的适应性 单管组合式热管换热器 1-加热炉 2-扰流子翅片管空气预热器 3-热管空气预热器 4-鼓风机 5-引风机 6-烟囱 热管余热回收系统 回转式热管换热器 电脑散热用热管 包括前散热器和后散热器各一个，热管一条，两款大型的散热片，以及其他配件。 显卡热管散热器 分离式热管CPL 美国第五代CCPL 分离式热管换热器 LHP 分离式重力式热管换热器 第三节 混合式换热器 混合式换热器是依靠冷、热流体直接接触进行传热的，冷热介质间没有固体传热面，也可称为直接接触式换热器。 优点：结构简单、材耗较少、不存在传热面带来的热阻（包括污垢热阻）、过热或腐蚀等问题。 有挥发性液体，则同时存在温差传热和传质传热两种机理，即气液温差引起的显热传递和液体汽化（或蒸汽冷凝）引起的潜热传递。 无挥发性的液体，在液气接触面上不产生蒸发或凝结，故只有显热传递。实质上混合式换热器的特点就是传热传质同时进行。 冷 水 塔 薄膜多边形冷水塔 电厂双曲线形冷却塔 混合式冷凝器 液柱式 液膜式 填料式 喷射式 第四节 蓄热（冷）式换热器 蓄热（冷）式换热器：冷、热流体交替地流过装有固体填料的容器，依靠构成传热面的物体（填料）的热容作用（吸热或放热），实现冷、热流体之间的热交换。 蓄热式换热器有固定型（阀门切换型）和转动型两种。 蓄热（冷）式换热器 突出优点：蓄热体由多孔型或板型传热面构成、单位体积传热面大、重量轻；结构紧凑，便于设备布置；蓄热板常处于高温，可减轻传热面的低温腐蚀，此外它的转子高度小，易于吹灰且蓄热板周期性地通过清洁空气，有自清扫作用。 主要缺点：结构较复杂，机加工工作量大；由于挟带、内部泄漏等原因造成漏风量很大，可达20%甚至更大。因此，密封问题就成为该种换热器的主要研究课题。 回转式蓄热器的优点 回热器热机 典型的自由活塞斯特林热机 第五节 特殊换热器 为适应高温、高压、高真空、深冷、有毒、有放射性和腐蚀性等各种工艺条件，换热器的形式和材料也日新月异，特殊形式的换热器就是指那些在传热、流动及制造工艺等方面采取了新型结构，以及采用特殊材料制造的换热器。 一、小型低温换热器 1、网格式换热器 浸胶纸垫结构图 2、孔板式换热器 二、新型材料换热器 新型材料换热器是为了适应强腐蚀性流体的条件而发展起来的。结构与上述各种形式的换热器基本上是大同小异。从材料上考虑，则可分为非金属材料和稀有金属材料两类。而稀有金属换热器又是针对高温和高压条件下的强腐蚀性流体的换热问题。 1、非金属换热器 石墨、聚四氟乙烯和玻璃、陶瓷等。 2、稀有金属换热器 钛、钽、锆制 第六节 换热器的强化传热技术 一、增强传热的基本途径 传热的基本公式：Q=KF△t 1、提高传热系数K 2、扩展传热面积F 3、加大传热温差△t a 二、增强传热的方法 1．改变流体的流动情况 1）增加流速 2）加插入物 3）加旋转流动装置 4）依靠外来能量作用 ①、用机械或电的方法使传热表面或流体发生振动。 ②、对流体施加声波或超声波。使之交替地受到压 缩和膨胀，以增加脉动而强化传热。 ③、外加静电场。对于参与换热的流体加以高电压 而形成一个非均匀的径向电场，这样的静电场 能引起传热面附近电介质流体的混合作用，因 而使对流换热加强。 2．改变流体的物性 1）气流中加入少量固体细粒 2) 液体中加入固体细粒 3）在蒸汽或气体中喷入液滴 4）液体中加入少量液体添加剂