工程传热学基本理论锅炉培训.ppt

江苏常熟发电有限公司发电部 锅炉培训 常熟发电有限公司发电部 2010年 基本理论 工程传热学 工程传热学 研究热量传递规律的科学，具体来讲主要有热量传递的机理、规律、计算和测试方法 热量传递过程的推动力：温差 热力学第二定律：热量可以自发地由高温热源传给低温热源 ? 有温差就会有传热 ? 温差是热量传递的推动力 工程传热学 工程传热学 工程传热学 工程传热学 工程传热学 工程传热学 工程传热学 工程传热学 工程传热学 工程传热学 工程传热学 工程传热学 工程传热学 工程传热学 工程传热学 工程传热学 工程传热学 1、概念 使热量由一种流体传给另一种流体的设备 2、分类： 按照流动特点分： 工程传热学 工程传热学 间壁式换热器 间壁式换热器中，以列管换热 器最为重要。 介绍几种常用的间壁式换热器： （一）夹套式换热器 夹套式换热器是最简单的板式换热器。 如图所示。它是在容器外壁安装夹套而成 的，夹套与器壁之间形成的空间为加热介 质或冷却介质的通路。夹套式换热器主要 用于反应过程的加热和冷却。在用蒸汽进 行加热时，蒸汽有上部接管进入夹套，冷 凝水由下部接管流出。作为冷却器时，冷 却介质（如冷却水）由夹套下部接管进入， 由上部接管流出。 工程传热学 (二)蛇管式换热器 蛇管式换热器可分为两类 1、沉浸式蛇管换热器 蛇管多以金属管弯制而成，或 制成适应容器要求的形状，沉浸在 容器中。两种流体分别在蛇管内、 外流动进行热量交换。几种常用的 蛇管形状如图所示。 2、喷淋式换热器 喷淋式换热器如图所示， 它多用冷却器。蛇管成 行的固定在支架上，热 流体在蛇管内流动，自 最下管进入，由最上管 工程传热学 流出。冷水由最上面的淋水管留下，均匀的分布在蛇管 上，并沿其两侧下降至下面的管子表面，最后流入水槽 而排出。冷水在各管上表面流过时，与管内流体进行热 交换。 (三)套管式换热器 套管式换热器是由直径不同的直管制成的同心套管， 然后用U型弯管将多段套管串联而成，如图所示。 （四）列管式换热器 列管式（又称管壳式）换热器是目前化工生产中应用最 广泛的换热设备。 优点：单位体积所具有的传热面积大； 结构紧凑，坚固，传热效果好； 适用性较强，操作弹性较大； 可用多种材料制造，尤其在高温、高压和大型装 置上多采用列管式换热器。 列管式换热器主要结构：由壳体、管束（又称花板）、和封头（又称顶盖）等部件构成。 列管式换热器的主要形式有以下几种。 1、固定管板式（如图所示） 工程传热学 2、U型管式换热器 如图所示，U型管式换热器的每根管子完成U型，流 体进、出口分别安装在同一端的两侧，封头内用隔板分 成两室。 工程传热学 3、浮头式换热器（如图所示） 工程传热学 (五) 板式换热器 （1）平板式换热器 板式换热器主要有一组长方形的薄金属板平行排列、夹紧组装于支架上而构成。两相邻板片的边缘衬有垫片，压紧后板间形成流体通道，且可用垫片的厚度调节通道的大小。每块板的四个角上，各开一个圆孔，其中有一对圆孔和板面上的流道相通，另外一对圆孔则不相通，它们的位置在相邻的板上是错开的，以分别形成两流体的通道。冷、热流体交错的在板片两侧流过，通过板片进行换热。每块金属板面冲压成凹凸的波纹状，使流体均匀的流过，增强了流体的湍流，又增加了传热面积，有利于传热。 工程传热学 （2）螺旋板式换热器 如图所示，螺旋板式换热器是由两张间距一定的平 行的薄金属板卷制而成，在其中央设有隔离挡板，将两 螺旋形通道隔开，两板之间焊有定距柱以保持通道的间 距，在器的顶、底不上分别焊有盖板或封头。冷、热流 体分别进入两条通道，在器内逆流流动，通过薄金属壁 进行换热。 工程传热学 (六)翅片式换热器 翅片式换热器有翅片管换热器和板翅换热器两类。 1，翅片管换热器 翅片管换热器的构造特点是，在管子表面装有径向或 轴向翅片。常见的翅片如图所示。 工程传热学 2，板翅式换热器 板翅式换热器是一种更为紧凑、轻巧、高效的换热器。 板翅式换热器的结构形式很多，但是基本结构元件相同，即为两块平行的薄金属板间，假如波状或其他形状的金属翅片，两边以侧条密封，组成一个换热基本单元。将各基本单元进行不同的叠积和适当的排列，并用钎