阿法拉伐板式换热器培训完整版内部课件

Q = k * A * LMTD
– 由同向流和反向流所决定
T1 进 1 T2 出
反向流
% 热负荷
T1 进
同向流
T1 出 2
T2 进
1 T2 进
LMTD 1 2
1
ln

2

% 热负荷
T1 出 2
T2 出
Q = k * A * LMTD
• 反向流的LMTD
– 液/液反向流的LMTD 始终是高的.
定义
Q = 热负荷, W (传热率)
m = 流体的流量, kg/s
Cp = 传热系数, J/kg°C (1 kg的流体每一度所
传送的热量)
热媒所摄放的热量: 冷媒所吸收的热量: 热能的损失忽略不计
Q1=m1*Cp1*(T1 In-T1 Out) Q2=m2*Cp2*(T2 Out -T2 In)
古斯塔夫.德.拉伐 的牛奶分离机
120 年的不断发展和研究
主要技术
换热器
是世界换热器的领 导者，产品广泛用 于加热、冷却、工 艺热回收、电厂、 船用及海上钻井， 区域供热和冷藏系 统等
诞生于1930年代的世界 第一台板式换热器
70 年连续不断的发展 和研究
主要技术
流体设备
世界上提供泵、阀和其 它一些用于食品、医药 等卫生领域的卫生级流 体传输和传送设备最多、 最广泛的供应商之一
• Q = 热负荷 • k = K值－－传热系数 W/m²°C
– K值大= 传热效率高
• A = 有效传热面积 (m²) – 阿法拉伐的宗旨：同样的传热量,阿
法拉伐板换传热效率最高,有效传热面积最低 !!!
• LMTD= 对数温差
– 这是传热的动力 – LMTD 表达了在换热器上的温度分布情况 – 有多少人知道LMTD和它的计算？
热能的传送动力是二侧温 度的不同
较多的湍流 较薄的层流膜 较小的温度差 较好的热交换
热平衡原理
• 液体－液体
冷媒进口温度 T2 In
冷媒流体的进口流量m2
冷媒出口温度T2 Out 冷媒流体的出口流量m2
热媒进口温度T1 In
热媒流体的进口流量m1
热媒出口温度T1 Out 热媒流体的进口流量m1
• 流体流动是有规则的 • 流体的流向是可以描述的
–流体在流道壁上的流动是较慢的 –这是由于流道壁上的摩擦力所引起的 • 例如：粘稠的流体或低速流动的水 • 热能是怎样在上述管道上传送的呢？
流体原理
• 流体的二种流动形式 传导
– 湍流
对流
流体流动的形状
流体的速度分布图
• 没有规则的流动 • 随意的涡流运动 • 在管道壁附近总是有一层层流膜 • 例如：高速流动的水 • 热能在流体内和管道壁上是怎样传送的呢？
• 同向流的LMTD
• 什么时候我们需要同向流? 同向流
反向流
1 1
2
2
% 热负荷
% 热负荷
– 需要控制壁温 (在同向流的情况下更稳定）
– 例如,
• 食品行业中对热敏感的介质 • 避免在一定的温度下的结晶 • 避免结垢( CaCO3 保持在一定温度上以避免结垢）
流体原理
• 湍流流动 对流 是较好的热能 • 这传些送参数是怎样影响层流膜的？
– 流速? 高流速 薄的层流膜 – 粘度? 高粘度 厚的层流膜
热能在换热器上的传送
这是在换热板上一点的温度剖面图
换热
T1, 大多数的温度所在的热侧
壁
热侧
流动的方向
T3 T4
流动方向 冷侧
T2, 大多数的低温所在的冷侧
• 记住：Q = k * A * LMTD
• 对于相同的热负荷和相同的K值
• LMTD较大 • 所需的有效传热面积较小 设计具有竞争力 !
– Counter-current flow allows temperature cross
• 热侧的出口温度低于 冷侧的出口温度 1
2
Q = k * A * LMTD
反射
Absorbed 传输
例如：在海滩上的一天，
对流
辐射
传导
在这三种方式中对于换热哪 一个
是最主要和重要的呢？
• 辐射? • 传导? • 对流?
- 可以忽略 - 在一定状况下，需引起注意和考虑的 - 对！这是最有效的传热方式
流体原理
• 流体的二种流动形式：
– 层流
传导
流体流动的形状
流体的速度分布图
换热原理
换热的模式
• 物理学定律：
– 热 = 能量
– 如果你拿一个热的东西 … 和一个冷的东西 … 热量总是从热侧传到冷侧
传热的三种方式
• 辐射（放射）
– 电磁波 – 当它到达物体时，它有3个选择方向: – 没有传热介质
• 传导
– 分子或原子的振动 – 没有传热介质
• 对流传送
– 能量被运动着的聚合在一起的细小的物质所传送 – 自然的对流是由于不同的物质密度Natural – 外力作用的对流是由人工造成的 (例如. 泵)
“一个高速度的男人”
• 200 个项目和发 明
• 92 专利，包括 牛奶离心分离机 (1878) 和蒸汽 涡轮(1883)
• 建立了37 个公 司
主要技术
离心分离
世界上最大的用 于牛奶、植物油、 淀粉、葡萄酒、 啤酒、化学制品。 生物疫苗、橡胶 乳胶、矿物油、 工业流体和废水 处理等行业的离 心分离设备的供 应商
我们的宗旨和使命
永无止境地，不断地优化我们 客户的工艺性能
注重客户
外部的 销售渠道
设备配套 部门
工业技术 部门
备件 和
售后服务
客户BBCA
我们的产品和服务覆盖了绝大多数的工业领域
饮料 生物化学
啤酒 化工 工程 鱼和肉的应用工艺 食品工艺 暖风和空调 船用 冶炼
百度文库石油和天然气 医药 发电厂 冷藏工业 钢铁工业 淀粉 糖 食用植物油 废水处理和水的再 循环使用
公司简介
阿法拉伐（上海）技术有限公司 备件和售后服务部 2004/5/9
一个国际性的公司
• 总的销售额: MEUR 1 800 • 全球员工人数: 9 378 • 35 大类产品 • 20 研究和开发中心 • 在50个国家设有100多个分公司 • 另外在其它45个国家设立了代表处
古斯塔夫.德.拉伐(1845-1913)
Q1= Q2
热平衡原理
• 蒸汽－液体
我们每一个人都知道蒸汽是什么
蒸汽所摄放的热量: 冷媒所吸收的热量: 热能的损失忽略不计
Q1=m1* Hvap Q2=m2*Cp2*(T2 Out -T2 In)
Q1= Q2
Hvap－ 蒸汽的蒸发系数(焓)－蒸发1kg水所需的热量
热交换公式
Q = k * A * LMTD