最新热交换器原理与设计-题库-考点整理-史美中(DOC)
供热培训考试题及答案
供热培训考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10题，共20分）1. 供热系统中，以下哪种设备不是主要的热交换设备？A. 锅炉B. 换热器C. 管道D. 散热器答案：C2. 供热系统正常运行时，下列哪项参数是不需要实时监控的？A. 温度B. 压力C. 流量D. 颜色答案：D3. 供热系统中，下列哪种燃料不属于可再生能源？A. 太阳能B. 生物质能C. 天然气D. 地热能答案：C4. 供热系统中，下列哪种情况会导致系统效率降低？A. 增加管道保温B. 提高锅炉效率C. 减少热损失D. 增加系统泄漏答案：D5. 供热系统中，下列哪种材料不适合用作管道保温？A. 岩棉B. 聚氨酯泡沫C. 聚乙烯D. 玻璃纤维答案：C二、多项选择题（每题3分，共5题，共15分）6. 供热系统中，下列哪些因素会影响供热效率？A. 系统设计B. 燃料类型C. 操作管理D. 环境温度答案：ABCD7. 供热系统中，下列哪些设备需要定期维护？A. 锅炉B. 换热器C. 控制系统D. 办公电脑答案：ABC8. 供热系统中，下列哪些措施可以提高能源利用效率？A. 增加管道保温B. 定期清洗管道C. 使用高效锅炉D. 减少供热时间答案：ABC9. 供热系统中，下列哪些因素会影响供热安全？A. 设备老化B. 操作不当C. 系统超压D. 环境湿度答案：ABC10. 供热系统中，下列哪些是常见的故障？A. 管道泄漏B. 锅炉熄火C. 换热器堵塞D. 温度计损坏答案：ABCD三、判断题（每题1分，共5题，共5分）11. 供热系统的设计应该考虑系统的经济性和环保性。
（对）12. 供热系统中，增加管道直径可以降低系统的运行成本。
（错）13. 供热系统中，所有设备都应该有备用件以防万一。
（对）14. 供热系统中，锅炉的燃烧效率与燃料的类型无关。
（错）15. 供热系统中，提高供水温度可以提高系统的供热效率。
（对）四、简答题（每题5分，共2题，共10分）16. 简述供热系统节能的三个主要措施。
换热器原理与设计(答案)
广东海洋大学 2013年清考试题《换热器原理与设计》课程试题课程号： 1420017√ 考试□ A 卷□ 闭卷□ 考查□ B 卷√ 考试一．填空题（10分。
每空1分）1．相比较沉浸式换热器和喷淋式换热器，沉浸式换热器传热系数较低。
2．对于套管式换热器和管壳式换热器来说， 套管式换热器 金属耗量多，体积大，占地面积大，多用于传热面积不大的换热器。
3．在采用先逆流后顺流<1-2>型热效方式热交换器时，要特别注意温度交叉问题，避免的方法是 增加管外程数 和两台单壳程换热器串联。
4．在流程的选择上，腐蚀性流体宜走 管程，流量小或粘度大的流体宜走壳程，因折流档板的作用可使在低雷诺数(Re ＞100)下即可达到湍流。
5．采用短管换热，由于有入口效应，边界层变薄，换热得到强化。
6. 相对于螺旋槽管和光管，螺旋槽管的换热系数高.7. 根据冷凝传热的原理，层流时，相对于横管和竖管，横管 传热系数较高。
8.减小管子的支撑跨距能增加管子固有频率，在弓形折流板缺口处不排管，将 减小 管子的支撑跨距9. 热交换器单位体积中所含的传热面积的大小大于等于700m 2/m 3，为紧凑式换热器。
10. 在廷克流动模型中ABCDE5股流体中，真正横向流过管束的流路为B 股流体,设置旁路挡板可以改善C 股流体对传热的不利GDOU-B-11-302班级：姓名：学号：试题共4 页加白纸3张密封线影响。
二．选择题（20分。
每空2分）1.管外横向冲刷换热所遵循侧传热准则数为(C )A. 努赛尔准则数B. 普朗特准则数C. 柯尔本传热因子D. 格拉肖夫数2.以下哪种翅片为三维翅片管( C )A. 锯齿形翅片B. 百叶窗翅片C. C管翅片D. 缩放管3.以下换热器中的比表面积最小( A )A．大管径换热器B．小管径换热器C．微通道换热器 D. 板式换热器4. 对于板式换热器，如何减小换热器的阻力(C )A．增加流程数B．采用串联方式C．减小流程数 D. 减小流道数。
热交换器原理与设计
热交换器原理与设计热交换器是一种用于传热的设备，它可以将热量从一个流体传递到另一个流体，而两者之间并不直接接触。
热交换器广泛应用于工业生产和日常生活中，如空调系统、冷却系统、加热系统等。
在本文中，我们将深入探讨热交换器的原理与设计。
热交换器的原理主要基于热传导和对流传热。
在热交换器中，两种流体分别流经热交换器的两侧，通过热传导和对流传热的方式，实现热量的传递。
热交换器的设计主要包括换热面积、传热系数、流体流速等因素。
换热面积越大，传热效果越好；传热系数越大，传热效率越高；流体流速对于传热效果也有着重要的影响。
热交换器的设计需要考虑多种因素，如流体的性质、温度、压力、换热面积、传热系数等。
在实际工程中，需要根据具体的工况条件来选择合适的热交换器类型，如板式热交换器、管式热交换器、壳管式热交换器等。
不同类型的热交换器适用于不同的工况条件，需要根据实际情况进行合理选择。
在热交换器的设计过程中，需要进行热力学计算、流体力学分析、材料选型等工作。
通过这些工作，可以确定热交换器的尺寸、结构、材料等参数，确保热交换器在实际工作中能够达到预期的换热效果。
此外，还需要考虑热交换器的清洗维护、安装调试等问题，确保热交换器的长期稳定运行。
总的来说，热交换器是一种重要的传热设备，它在工业生产和日常生活中都有着重要的应用。
热交换器的原理基于热传导和对流传热，设计时需要考虑多种因素，如流体性质、温度、压力、换热面积、传热系数等。
合理的热交换器设计可以提高能源利用效率，降低生产成本，对于工业生产和环境保护都具有重要意义。
因此，热交换器的原理与设计是一个值得深入研究的课题，也是工程技术人员需要掌握的重要知识。
热交换器原理与设计-题库-考点整理-史美中
热交换器原理与设计-题库-考点整理-史美中-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN热交换器原理与设计题型：填空20％名词解释（包含换热器型号表示法）20％简答10％计算（4题）50％0 绪论热交换器：将某种流体的热量以一定的传热方式传递给他种流体的设备。
(2013-2014学年第二学期考题[名词解释])热交换器的分类：按照热流体与冷流体的流动方向分为：顺流式、逆流式、错流式、混流式按照传热量的方法来分：间壁式、混合式、蓄热式。
(2013-2014学年第二学期考题[填空])1 热交换器计算的基本原理（计算题）热容量（W＝Mc）：表示流体的温度每改变1℃时所需的热量温度效率（P）：冷流体的实际吸热量与最大可能的吸热量的比率(2013-2014学年第二学期考题[名词解释])传热有效度（ε）：实际传热量Q与最大可能传热量Q max之比2 管壳式热交换器管程：流体从管内空间流过的流径。
壳程：流体从管外空间流过的流径。
<1-2>型换热器：壳程数为1，管程数为2卧式和立式管壳式换热器型号表示法（P43）(2013-2014学年第二学期考题[名词解释])记：前端管箱型式:A——平盖管箱B——封头管箱壳体型式:E——单程壳体 F——具有纵向隔板的双程壳体 H——双分流后盖结构型式:P——填料函式浮头 S——钩圈式浮头 U——U形管束管子在管板上的固定：胀管法和焊接法管子在管板上的排列：等边三角形排列（或称正六边形排列）法、同心圆排列法、正方形排列法，其中等边三角形排列方式是最合理的排列方式。
(2013-2014学年第二学期考题[填空])管壳式热交换器的基本构造：⑴管板⑵分程隔板⑶纵向隔板、折流板、支持板⑷挡板和旁路挡板⑸防冲板产生流动阻力的原因：①流体具有黏性，流动时存在着摩擦，是产生流动阻力的根源；②固定的管壁或其他形状的固体壁面，促使流动的流体内部发生相对运动，为流动阻力的产生提供了条件。
换热器考试题及答案
换热器考试题及答案一、选择题1. 换热器的主要功能是什么？A. 传递热量B. 传递质量C. 传递动量D. 传递电荷答案：A2. 以下哪种类型的换热器适用于高温高压的工况？A. 壳管式换热器B. 板式换热器C. 螺旋板式换热器D. 管壳式换热器答案：D3. 换热器的热效率通常用哪个参数来衡量？A. 压力降B. 温度差C. 传热系数D. 流量答案：C二、填空题4. 在换热器中，流体的流动方式主要有并流、______流和交叉流。
答案：逆5. 换热器的污垢系数通常用希腊字母______来表示。
答案：R6. 换热器的热传导分析中，常用的对数平均温差法用符号______表示。
答案：Δtm三、简答题7. 简述板式换热器与壳管式换热器的主要区别。
答案：板式换热器与壳管式换热器的主要区别在于结构和传热效率。
板式换热器由许多平行排列的金属板片组成，板片之间形成狭窄的通道，流体在通道中流动进行热交换，具有较高的传热效率和紧凑的结构。
而壳管式换热器由一个圆柱形壳体和许多平行排列的管子组成，流体在管内或管外流动，传热效率相对较低，但结构简单，适用于大流量的流体。
8. 描述换热器的污垢对换热效率的影响。
答案：换热器的污垢会降低传热效率，因为污垢在换热面形成一层隔热层，减少了热量的有效传递。
随着污垢的积累，传热面积减少，流体的流动阻力增加，导致泵送能耗上升。
长期而言，污垢还可能导致换热器的腐蚀和损坏，影响设备的使用寿命。
四、计算题9. 已知一换热器的热流体进口温度为150°C，冷流体进口温度为30°C，出口温度分别为100°C和60°C，求该换热器的对数平均温差。
答案：对数平均温差Δtm可以通过以下公式计算：Δtm = (Δt1 - Δt2) / ln(Δt1 / Δt2)其中，Δt1 = 150°C - 60°C = 90°C，Δt2 = 100°C - 30°C = 70°C。
热交换器原理与设计期末复习重点1
热交换器原理与设计期末复习重点10绪论一、定义1、热交换器：在工程中，将某种流体的热量以一定的传热方式传递给他种流体的设备。
2、换热过程：在炼油、化工生产以及绝大多数工艺过程中都有加热、冷却和冷凝过程。
3、注意：在热交换器中至少有两种流体参加换热。
一种流体温度较高，放出热量，另一种流体温度较低，吸收热量。
二、热交换器在工程中广泛应用1、锅炉设备中的：过热器、省煤器、空气预热器；2、电厂热力系统中的：凝汽器、除氧器、给水加热器、冷水塔等；3、制冷工业中：蒸汽压缩式制冷机或吸收式制冷机中的蒸发器、冷凝器；4、冶金工业中高炉中的：热风炉，炼钢和轧钢生产工艺中的空气或煤气预热；5、制糖工业和造纸工业中的：糖液蒸发器和纸浆蒸发器。
三、衡量换热器的指标1、传热效率高（传热系数大）2、结构要紧凑（比表面积：传热面积与换热设备体积之比。
要大）3、要节省材料（比重量：单位体积消耗材料。
要小）4、压力降要小（流动阻力小）5、要求结构可靠、制造成本低、便于安装检修、使用周期长。
四、热交换器的分类1. 按照用途来分类（1）加热器：用于把流体加热到所需温度，被加热流体在加热过程中不发生相变。
（2）预热器：用于流体的预热，以提高整套工艺装置的效率。
（3）过热器：用于加热饱和蒸汽，使其达到过热状态。
（4）蒸发器：用于加热液体，使其蒸发汽化。
（5）再沸器：用于加热已被冷凝的液体，使其再受热汽化。
为蒸馏过程专用设备。
（6）冷却器：用于冷却流体，使其达到所需温度。
（7）冷凝器：用于冷却凝结性饱和蒸汽，使其放出潜热而凝结液化。
（8）再热器：用于电厂再热循环。
（9）回热器：用于冷凝液的过冷。
（10）省煤器：用于加热锅炉的给水。
2. 按照制造的材料分类（1）金属材料换热器由金属材料加工制成的换热器。
常用的材料有碳钢、合金钢、铜及铜合金、铝及铝合金、钛及钛合金等。
因金属材料导热系数大，故此类换热器的传热效率高。
（2）非金属材料换热器有非金属材料制成的换热器。
热交换器的原理
热交换器的原理
热交换器是一种用于热量传递的设备，其原理基于热量的传导和对流。
热交换器通常由一对互相交叉的管道组成，其中一个管道用于输送热源（如热水或蒸汽），另一个管道用于输送冷却介质（如冷水或空气）。
这两个管道之间通过金属板、管子或片状材料等热导体连接在一起。
在工作过程中，热源通过一个管道进入热交换器，然后流过热导体，热量开始从热源传导到热导体上。
同时，冷却介质通过另一个管道进入热交换器，并流过热导体。
由于热导体的存在，导热板和冷却介质之间会形成一个热传导的接触面，使热量通过导热板从热源一侧传递到冷却介质一侧。
此外，通过流体的对流效应，热源和冷却介质之间的热量交换会更加高效。
当热源传导的热量到达热导体表面时，热量会通过冷却介质的对流而迅速散发出去。
反之，冷却介质也会通过对流将其带走的热量传递给热源一侧。
热交换器的设计可以根据需要进行调整，以确保达到预期的热量传递效果。
例如，热交换器的导热板可以增加表面积，以增加热量的交换量。
此外，通过增加管道的长度或使用多道管道，可以增加热导体的热传导面积，提高热交换器的传热效率。
总的来说，热交换器利用热传导和对流效应，将热源和冷却介质的热量通过热导体相互传递，实现了热能的高效利用。
热交换器原理与设计
热交换器原理与设计热交换器是一种广泛应用于工业生产和生活领域的热传递设备，其原理和设计对于提高能源利用效率和改善环境保护具有重要意义。
热交换器的工作原理主要是利用流体之间的热量传递，通过热传导、对流和辐射等方式，实现热量的传递和平衡。
在设计热交换器时，需要考虑流体的性质、流动状态、传热面积和传热系数等因素，以达到最佳的传热效果。
首先，热交换器的原理是基于热量传递的基本规律，即热量会自高温区流向低温区，直至两者温度相等。
这一原理是热交换器能够实现热量传递的基础，也是设计热交换器时需要遵循的核心原则。
通过合理的设计和优化，可以最大限度地提高热交换器的传热效率，从而节约能源和降低生产成本。
其次，热交换器的设计需要考虑流体的性质和流动状态。
不同的流体具有不同的传热特性，包括传热系数、比热容、粘度等，这些参数对于热交换器的设计和选择具有重要影响。
同时，流体的流动状态也会影响传热效果，包括流速、流态、流向等因素都需要在设计中进行充分考虑，以确保热交换器能够实现预期的传热效果。
另外，传热面积是影响热交换器传热效果的重要因素之一。
通过增大传热面积，可以增加热交换器与流体之间的热量交换，从而提高传热效率。
在设计热交换器时，需要根据实际工况和传热要求确定合适的传热面积，同时考虑传热面积的布置方式和结构形式，以实现最佳的传热效果。
最后，传热系数是评价热交换器传热效果的重要参数之一。
传热系数受到多种因素的影响，包括流体性质、流动状态、传热面积和传热方式等。
在设计热交换器时，需要通过合理的布置和优化结构，以提高传热系数，从而实现更高效的热量传递。
总之，热交换器的原理和设计是一个复杂而又重要的课题，需要综合考虑流体性质、流动状态、传热面积和传热系数等因素，以实现最佳的传热效果。
通过深入研究和不断优化，可以不断提高热交换器的性能，为工业生产和生活提供更加高效和环保的热传递解决方案。
换热站考试题库及答案
换热站考试题库及答案一、单项选择题1. 换热站的主要功能是（）。
A. 产生热量B. 传递热量C. 储存热量D. 消耗热量答案：B2. 换热站中最常见的换热器类型是（）。
A. 壳管式换热器B. 板式换热器C. 螺旋板式换热器D. 管壳式换热器答案：B3. 换热站的热源可以是（）。
A. 蒸汽B. 热水C. 电能D. 所有以上选项答案：D4. 换热站中，二次侧的工作压力通常（）一次侧。
A. 高于B. 低于C. 等于D. 无法确定答案：B5. 换热站的运行中，下列哪项是不需要监控的参数？（）A. 温度B. 压力C. 流量D. 颜色答案：D二、多项选择题6. 换热站的主要组成部分包括（）。
A. 换热器B. 循环泵C. 阀门D. 控制系统答案：ABCD7. 换热站的维护工作包括（）。
A. 定期清洗换热器B. 检查循环泵的运行状态C. 更换损坏的阀门D. 监控控制系统的运行答案：ABCD8. 换热站中可能使用的热源包括（）。
A. 蒸汽B. 热水C. 太阳能D. 地热能答案：AB9. 换热站的热效率受到哪些因素的影响？（）A. 换热器的类型B. 热源的温度C. 热介质的流量D. 环境温度答案：ABCD10. 换热站的安全措施包括（）。
A. 压力释放阀B. 安全阀C. 紧急停机按钮D. 过热保护装置答案：ABCD三、判断题11. 换热站的热效率越高，能源消耗越低。
（）答案：正确12. 换热站的循环泵可以随意更换，不影响系统运行。
（）答案：错误13. 换热站的控制系统可以完全依赖人工操作。
（）答案：错误14. 换热站的维护工作只需要在出现问题时进行。
（）答案：错误15. 换热站的热源温度越高，热效率一定越高。
（）答案：错误四、简答题16. 简述换热站的主要作用。
答案：换热站的主要作用是将热源的热量传递给需要加热的介质，如供暖系统中的热水，以满足用户的需求。
17. 描述换热站中循环泵的主要功能。
答案：循环泵的主要功能是推动热介质在系统中循环流动，以实现热量的有效传递。
换热管原理与设计复习题库
换热管原理与设计复习题库换热管原理与设计复习题库换热管是一种常见的热交换器设备，广泛应用于工业生产和生活中。
它通过管道的方式，将热量从一个物体传递到另一个物体，实现热量的平衡和传递。
在本文中，我们将介绍换热管的原理和设计，并提供一些复习题供读者参考。
一、换热管的原理换热管的原理基于传热的基本规律，即热量会自然地从高温物体传递到低温物体，直到两者温度达到平衡。
换热管通过内外两层管道的结构，使得高温物体的热量能够传递到低温物体，从而实现热量的转移。
换热管内部通常填充有导热介质，如水或空气。
高温物体通过与内部导热介质接触，将热量传递给导热介质。
导热介质再将热量传递到外层管道，最终传递给低温物体。
这样一来，热量就得以平衡传递，实现了热量的转移。
二、换热管的设计换热管的设计需要考虑多个因素，包括换热效率、材料选择、结构设计等。
下面我们将从这些方面进行讨论。
1. 换热效率换热效率是衡量换热管性能的重要指标。
换热效率取决于多个因素，包括管道长度、管道直径、导热介质的流速等。
一般来说，较长的管道和较大的管道直径可以增加换热面积，提高换热效率。
同时，适当增加导热介质的流速也可以提高换热效率。
2. 材料选择换热管的材料选择对其性能起着重要的影响。
常见的换热管材料有铜、不锈钢、铝等。
选择合适的材料要考虑到导热性能、耐腐蚀性、成本等因素。
例如，铜具有良好的导热性能和耐腐蚀性，但成本较高；不锈钢则具有较好的耐腐蚀性，但导热性能较差。
3. 结构设计换热管的结构设计也对其性能有着重要的影响。
结构设计包括管道的布置方式、管道的连接方式等。
合理的结构设计可以减少热量的损失和压力损失，提高换热效率。
例如，采用多管道并联的方式可以增加换热面积，提高换热效率；采用焊接连接可以减少热量的损失。
三、换热管的复习题1. 换热管的原理是什么？2. 换热管的设计需要考虑哪些因素？3. 如何提高换热效率？4. 常见的换热管材料有哪些？它们各自的特点是什么？5. 结构设计对换热管性能的影响是什么？6. 请简要介绍一种提高换热效率的结构设计。
热质交换原理与设备考试题库doc版本
《热质交换原理与设备》考试题库一、名词解释1热舒适性（人体对周围空气环境的舒适热感觉）2绝热饱和温度 (绝热增湿过程中空气降温的极限)3传质通量（单位时间通过垂直与传质方向上单位面积的物质的量）4扩散系数 (沿扩散方向在单位时间每单位浓度降的条件下，垂直通过单位面积所扩散某物质的质量或摩尔数)5空气调节（利用冷却或者加热设备等装置，对空气的温度和湿度进行处理，使之达到人体舒适度的要求）6新风（从室外引进的新鲜空气，经过热质交换设备处理后送入室内的环境中）7回风（从室内引出的空气，经过热质交换设备的处理再送回室内的环境中）8露点温度 (指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下冷却到饱和时的温度)9机器露点 (空气在机器上结露产生凝结水的温度值)10分子传质、扩散传质 (由于分子的无规则热运动而形成的物质传递现象)11对流传质(是流体流动条件下的质量传输过程)12质量浓度(单位体积混合物中某组分的质量）13浓度边界层（质量传递的全部阻力集中于固体表面上一层具有浓度梯度的流层中，该流层即为浓度边界层）14析湿系数（总热交换量与由温差引起的热交换量的比值为析湿系数，用表示，定义为表示由于存在湿交换而增大了换热量，其值大小直接反映了表冷器上凝结水析出的多少）二、填空题1、流体的粘性、热传导性和_质量扩散性__通称为流体的分子传递性质。
2、当流场中速度分布不均匀时，分子传递的结果产生切应力；温度分布不均匀时，分子传递的结果产生热传导；多组分混合流体中，当某种组分浓度分布不均匀时，分子传递的结果会产生该组分的_质量扩散_；描述这三种分子传递性质的定律分别是___牛顿粘性定律、傅立叶定律_、菲克定律_。
3、热质交换设备按照工作原理不同可分为_间壁式、_混合式_、_蓄热式_和热管式等类型。
表面式冷却器、省煤器、蒸发器属于__间壁_式，而喷淋室、冷却塔则属于_混合式。
4、热质交换设备按其内冷、热流体的流动方向，可分为___顺流__式、_逆流__式、__叉流___式和__混合_____式。
换热器原理与设计期末复习题重点·
换热器原理与设计期末复习题重点·第一章1.填空：1．按传递热量的方式，换热器可以分为间壁式, 混合式, 蓄热式2. 对于沉浸式换热器，传热系数低，体积大，金属耗量大。
3. 相比较沉浸式换热器和喷淋式换热器，沉浸式换热器传热系数较低，喷淋式换热器冷却水过少时，冷却器下部不能被润湿.4.在沉浸式换热器、喷淋式换热器和套管式换热器中，套管式换热器中适用于高温高压流体的传热。
5.换热器设计计算内容主要包括热计算、结构计算流动阻力计算和强度计算6.按温度状况来分，稳定工况的和非稳定工况的换热器7.对于套管式换热器和管壳式换热器来说，套管式换热器金属耗量多，体积大，占地面积大，多用于传热面积不大的换热器。
2.简答：1.说出以下任意五个换热器，并说明换热器两侧的工质及换热方式答：如上图，热力发电厂各设备名称如下：1．锅炉(蒸发器) *； 2．过热器*； 3．省煤器* 4．空气预热器*；5．引风机； 6．烟囱； 7．送风机； 8．油箱 9．油泵 1 0．油加热器*；11．气轮机；12．冷凝器*；13．循环水冷却培* 14．循环水泵；15．凝结水泵；16．低压加热器*；17．除氧(加热)器*；18．给水泵19．高压加热器·柱!凡有·者均为换热器2．比较沉浸式换热器、喷淋式换热器、套管式换热器和管壳式换热器的优缺点答：⑴沉浸式换热器缺点：自然对流，传热系数低，体积大，金属耗量大。
优点：结构简单，制作、修理方便，容易清洗，可用于有腐蚀性流体⑵喷淋式换热器：优点：结构简单，易于制造和检修。
换热系数和传热系数比沉浸式换热器要大，可以用来冷却腐蚀性流体缺点：冷却水过少时，冷却器下部不能被润湿，金属耗量大，但比沉浸式要小⑶套管式换热器：优点：结构简单，适用于高温高压流体的传热。
特别是小流量流体的传热，改变套管的根数，可以方便增减热负荷。
方便清除污垢，适用于易生污垢的流体。
缺点：流动阻力大，金属耗量多，体积大，占地面积大，多用于传热面积不大的换热器。
热交换器工作原理
热交换器工作原理
热交换器是一种用于传热的装置，它能够在两个流体之间传递热能，而不使它们直接混合。
热交换器通过物质的热传导来实现热能的转移。
其工作原理如下：
1. 热交换器通常由一对平行的管道组成，其中一个管道中流动热源（例如热水或蒸汽），另一个管道中流动冷却剂（例如水或空气）。
2. 当热源通过管道时，热能会通过管壁传导到冷却剂中。
热源在管道内形成热边界层，而冷却剂在管道内形成冷边界层。
3. 当热源和冷却剂同向流动时，热交换器被称为并流式热交换器。
在并流式热交换器中，热能通过管壁传导到冷却剂，使其温度升高，而热源的温度则相应地降低。
4. 当热源和冷却剂逆向流动时，热交换器被称为逆流式热交换器。
在逆流式热交换器中，冷却剂的温度较高，而热源的温度则较低。
热能通过管壁传导到热源，使其温度升高，而冷却剂的温度则相应地降低。
5. 为了增加热交换的效率，热交换器通常采用一系列的管子，以增加热交换的表面积。
此外，一些热交换器还会使用填料或翅片来增加传热表面积。
总之，热交换器通过利用物质的热传导特性，在两个流体之间
实现热能的转移。
通过适当的流动方式和设计，热交换器能够高效地将热能从热源传递到冷却剂，使其得以利用或处理。
热交换器原理与设计
热交换器原理与设计复习提纲题型：概念题，问答题，计算。
0.绪论1.热交换器的分类2.content of heat exchanger desing.(P6)1.热交换器热计算的基本原理1.1.1热计算基本方程式Q=KF△t ------Heat Transfer Equation1.1.2热平衡方程式 Heat balance equation Q=M1(I1’-I1”)=M2(I2”-I2’)1.2平均温差（图）对数平均温差△tm或LMTD表示，公式1.11 （for counter flow and parallel flow）(主要用这个)算术平均温差（看）△tm=ψ△tlm,c ψ----修正系数 correction factor ψ=f(P、R) P,R公式及物理意义1.3．1 传热有效度的定义1.3.2 LMTD及NTU 两种算法 P24-342.管壳式热交换器 shell-and-tube heat exchanger(计算较多)2.1.1 types(4种) and standards (国标GB151-1999，P43表示法)2.1.2管子在管板上的固定与排列Tube bundle type: bined1)管子在管板上的固定2)管子在管板上的排列 tube layoutTriangular layoutSquare layoutCircular layoutRotated square layout3)换热管中心距：管板上两根管子中心线的距离称为换热管中心距。
2.1.5 折流板 baffle-----一个重要的附件折流板的作用除了使流体横过管束流动外，还有支撑管束、防止管束振动弯曲的作用。
Baffle arrangement：水平，数值，转角Baffle types：segmental baffle（弓形）、disc-and-ring baflleBaffle fixing2.1.7 防冲板2.3 管壳式热交换器的传热计算2.3.1 传热系数的确定（确定管内面积还是管外面积）对光滑圆管，以外表面积为准时：以内表面积为准时：公式2.25，,2.26,do≈di,可用公式2.27：2.3.2 换热系数的计算了解贝尔法Nu=αl/λ Re=ωl/γ Pr=Cpμ/λP60 表格2．4.1 管程阻力计算（压力计算，参考流体力学）注意：入口，出口，转弯处2.5 管壳式热交换器的合理设计考虑的主要问题：1.流体在热交换器内流动空间的选择2.流体文都和终温的确定3.管子直径的选择4.流体流动速度的选择5.管壳式热交换器的热补偿问题6.管壳式热交换器的震动与噪声Attention：了解设计原则3.高效间壁式热交换器3.1 螺旋板式热交换器 spiral heat exchanger基本构造和工作原理 basic structure and principle3.2 板式热交换器板式效率的物理意义及影响板式效率的因素P129 型号表示法3.3.2 板翅式热交换器的设计计算注意翅片效率：ηf翅片避免总效率：η0传热量和传热系数计算 P150 公式 3.64；公式 3.65P154 板翅式热交换器设计步骤：（参照老师上课讲的内容）3.4 翅片管热交换器 tube-fin heatexchanger翅片管热交换器是一种带翅（亦称带肋）的热交换器3.5 热管热交换器 heat-pipe heat exchanger因为工作原理不同（蒸发，冷凝）所以要在第三章重点注意：5个极限，9个热阻，及工作原理P180 什么叫重力辅助热管4 混合式热交换器分类：冷水塔，气体洗涤塔，喷射式热交换器，混合式冷凝器Attention：重点冷水塔4.1 冷水塔 1.构造及部件功能2.分类：干式、湿式（效率低）为什么湿式效率低？？P213冷水塔的工作原理：P216 注意，水温决定于水和空气的传热冷水塔内水的降温主要是由于水的蒸发散热和气水之间的接触传热。
热交换器原理与设计
热交换器原理与设计
热交换器是一种用于热能传递的设备，它能够将两种介质的热能进行有效的交换，从而实现热能的转移或调节。
热交换器通常由一组平行排列的管子构成，这些管子被称为换热管。
通过换热管，两种介质可以在不直接接触的情况下，通过壁面实现热能的传递。
热交换器的工作原理基于热传导和对流传热的基本原理。
当两种介质经过热交换器时，它们在换热管中流动，并通过壁面进行热能的传递。
通常情况下，一种介质在换热管内流动，被称为工作介质；而另一种介质则在换热管外流动，被称为冷却介质。
在热交换器中，工作介质和冷却介质在壁面上形成热传导层，热能通过壁面的热传导传递给冷却介质。
同时，工作介质和冷却介质的流动会形成一定的速度场，这会引起对流传热。
对流传热使得热交换效果更加显著，提高了热能传递的效率。
为了提高热交换器的效率，设计时需要考虑多种因素。
首先，换热管的设计要合理，以确保工作介质和冷却介质能够在壁面处充分接触，确保热能的传递效果。
其次，交换器的材料选择也非常重要，必须具有良好的热导性和耐腐蚀性，以确保长时间的稳定运行。
此外，流体的流速、压力和温度等参数也需要被正确地控制，以达到最佳的热交换效果。
总之，热交换器通过换热管技术，利用热传导和对流传热的原
理，实现了热能的传递与调节。
通过合理的设计与优化参数，可以提高热交换器的效率，满足不同领域对热能传递的需求。
热交换器原理与设计史美中
热交换器原理与设计——史美中一、热交换器的定义及作用热交换器是一种用于传递热量的装置。
它通过将热能从一种介质传递到另一种介质，使得热量得以在不同介质之间永久传递，同时节省能量消耗。
在化工、制药、锅炉、建筑、食品、航天等众多领域都有广泛应用。
二、热交换器的种类和应用热交换器因其结构和原理的不同，可以分为多种类型。
最常见的几种热交换器包括：板式热交换器、管式热交换器、壳管式热交换器、螺旋翅片式热交换器和紫铜鳍片式热交换器等。
这些热交换器常常使用在不同的领域中。
例如，管式热交换器多用于制冷、空调、化工、石油、机械等领域；壳管式热交换器多用于钢铁、石油化工、航天等领域；板式热交换器则多用于食品、化工、制药等领域。
三、热交换器的原理热交换器的原理主要是根据其结构和媒介之间的热扩散作用来实现热传递的。
简单地说，热交换器就是利用两种不同的流体或气体，分别穿过热交换器内部的不同结构的导热片，以实现热能的传递。
四、热交换器的设计热交换器的设计分为三个步骤：（a）确定插入式热交换器的总体结构；（b）确定插入式热交换器中的导热片的形状和材料；（c）确定热交换器中的尺寸和材料。
对于热交换器的设计，要考虑材料的选择、尺寸的合适度、导热片的形状、数量以及水流量的选择等因素。
同时，还需要结合过流情况，确定热交换器的散热和传热设计，以保证热交换器的性能和稳定性。
五、热交换器的优点和缺点热交换器的优点主要有：（a）可以实现热能的长期传递，从而提高能量利用效率；（b）使用寿命较长，在一定程度上降低维护费用；（c）可以适用于多种不同的介质，广泛应用于各个领域中；（d）结构简单、体积小、重量轻，便于安装、维护和更换。
热交换器的缺点有：（a）材料有限，对于一些腐蚀性介质难以使用；（b）散热效果受到周围环境的影响；（c）使用时需要进行定期维护和保养。
六、热交换器的未来发展随着科学技术的不断进步和应用需求的扩大，热交换器的应用领域也不断扩大。
热交换器原理与设计第1章 热交换器基本原理
汽化。为蒸馏过程专用设备。
.
按热量传递方式分：
1. 间壁式换热器（表面式换热器、 t1
间接式换热器） 冷、热流体被固体壁面隔开， 互不接触，热量由热流体通过
热Q
流 体
tw1
壁面传递给冷流体。
形式多样，应用广泛。
适于冷、热流体不允许混和的场合。
(t)
.
整理得:
ξ t1 t1 e ex x m m a a L L p p e ex x m m b b L L p p t1 t1 t2 t2 (1.18)
同除以exp(mbL)，得到：
m am bL l n tt1 1 tt1 1 tt2 2 tt2 2 ξ ξtt1 1 tt1 1 (u)
W K1S dd2tx 212dd1txdd2txadd2txb (g)
.
将式(d)、(e)代入式(g)：
W K1Sdd2tx212dd1txW K2S t2bt2a
(h)
将式(b)代入式(h)并整理：
dd2t2 x 12W 1Kd dS 1txW K2S2t1 t10
(i)
此为壳侧流体温度沿流动方向的微分方程。
为求解此式，引入新变量：
Z = t′1 – t1
(j)
t′1为热流体起始温度，看作常量，(i)式变成：
dd2Z x2 2WK 1 ddSZ xW K2S2Z0
(k)
.
此为二阶齐次线性常微分方程，设其解为：
Z=emx
(l)
代入式(k)中，则为
m22KWS1 m W K2S2 0
(m)
解此一元二次方程，可得到m的两个解：
将热量由热流体传给冷流体。有 固体壁面，两流体并非同时， 冷流体
热交换器原理与设计复习考核重点（共5篇）
热交换器原理与设计复习考核重点（共5篇）第一篇：热交换器原理与设计复习考核重点第二章管壳式热交换器1、管壳式热交换器按其结构的不同一般可分为固定管板式、U形管式、浮头式和填料式四种类型。
管壳式热交换器，具有结构简单、造价较低、选材范围广、适用范围广、处理能力大、清洗方便等优点，还能适应高温高压的要求。
但传热效果较差、体积比较庞大，因此在某些场合需要使用在传热性能、体积等方面具有一定优点的其他型式热交换器。
（1）固定管板式热交换器：将管子两端固定在位于壳体两端的固定管板上，固称之为管板式热交换器。
结构比较简单，重量轻，在壳程数相同的条件下可排的管数多。
但是他的壳程不能检修和清洗，因此宜于流过不宜结垢和清洁的流体，当管束与壳体的温差太大而产生不同的热膨胀时，常会使管子与管板的接口脱开。
从而发生流体的泄漏。
为避免后患可在外壳上装设膨胀节，但它只能减小而不能完全消除由于温差引起的热应力。
这种方法不能照顾到管子的相对移动。
（2）U形管式热交换器:管束由U字形弯管组成。
管子两端固定在同一管板上，弯曲端不加固定，使每根管子具有自由伸缩的余地而不受其他管子及壳体的影响。
可将整个管束抽出清洗，但要清除内壁的污垢却比较困难，因为弯曲的管子需要一定的弯曲半径，因而在制造时需要不同曲率的模子弯管，且使管板的有效利用率降低。
此外，损坏的管子也难于调换，U形管中间部分空间对热交换器的工作有着不利的影响，从而使热的应用受到很大的限制。
（3）浮头式换热器：两端管板只有一端与壳体以法兰实行固定连接（为固定端），另一端的管板不与壳体固定连接而可相对于壳体滑动，这一端为浮头端。
管束的热膨胀不受壳体的约束，壳体与管束之间不会因差胀而产生热应力。
需要清洗和检修时，仅将整个固定端抽出即可进行。
它的缺点是：浮头盖与管板法兰连接有相当大的面积，结果使壳体直径增大，或壳程与管束之间形成了阻力较小的环形通道，部分流体将有此处旁通而不参与热交换过程。
热交换器原理与设计 史美中
热交换器原理与设计史美中简介热交换器（Heat Exchanger）是一种被广泛应用于工业领域的热传递设备。
它通过两个或多个流体之间的热交换，实现能量的转移。
热交换器的原理和设计对于提高能源效率、降低生产成本以及减少环境污染具有重要意义。
在本篇文档中，我们将探讨热交换器的原理和设计以及其在实际中的应用。
热交换器原理热交换器的基本原理热交换器的基本原理是利用两个或多个流体之间的热传导，实现能量的转移。
一般来说，热交换器由一个管束和一个壳体组成，流体在管束内部和壳体外部流动。
热交换器可以分为直接传热和间接传热两种类型。
直接传热是指两个流体直接接触并通过传热表面进行热传导。
这种方式适用于流体之间热传导速率较高的情况，如气体之间的传热。
间接传热是指通过一个热传导表面将热量从一个流体传递到另一个流体中。
这种方式适用于流体之间热传导速率较低的情况，如气体和液体之间的传热。
热交换器的工作原理热交换器的工作原理可分为对流传热和辐射传热两种方式。
对流传热是指流体与热交换器内部表面接触并通过对流的方式传热。
流体在热交换器中流动时，与热交换器内部表面发生热交换，使得热量从一个流体传递到另一个流体。
辐射传热是指通过电磁辐射的方式将热量从一个流体传递到另一个流体。
辐射传热主要由热交换器内部表面的热辐射和吸收来实现。
热交换器设计热交换器的设计考虑因素在热交换器的设计过程中，需要考虑以下因素：1.热传导的效率：热交换器设计的关键目标是实现尽可能高的热传导效率，以确保能量的有效转移。
2.流体的物性：流体的物性如粘度、比热容等对热传导效率产生重要影响，需要在设计过程中准确考虑。
3.热交换器的尺寸和形状：合理选择热交换器的尺寸和形状，以适应不同的场景和应用需求。
4.热交换器的材料选择：热交换器需要具备良好的耐腐蚀性和热传导性能，材料的选择对于热交换器的性能至关重要。
热交换器的设计步骤热交换器的设计通常包括以下步骤：1.确定热交换器的类型：根据实际应用需求和流体特性，选择适合的热交换器类型，如管壳式热交换器、板式热交换器等。
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热交换器原理与设计
题型：填空20％名词解释（包含换热器型号表示法）20％
简答10％计算（4题）50％
0 绪论
➢热交换器：将某种流体的热量以一定的传热方式传递给他种流体的设备。
(2013-2014学年第二学期考题[名词解释]) ➢热交换器的分类：按照热流体与冷流体的流动方向分为：顺流式、逆流式、错流式、混流式
➢按照传热量的方法来分：间壁式、混合式、蓄热式。
(2013-2014学年第二学期考题[填空])
1 热交换器计算的基本原理（计算题）
➢热容量（W＝Mc）：表示流体的温度每改变1℃时所需的热量➢温度效率（P）：冷流体的实际吸热量与最大可能的吸热量的比率(2013-2014学年第二学期考题[名词解释])
➢传热有效度（ε）：实际传热量Q与最大可能传热量Q max之比2 管壳式热交换器
➢管程：流体从管内空间流过的流径。
壳程：流体从管外空间流过的流径。
➢<1-2>型换热器：壳程数为1，管程数为2
➢卧式和立式管壳式换热器型号表示法（P43）(2013-2014学年第二学期考题[名词解释])
记：前端管箱型式:A——平盖管箱B——封头管箱
壳体型式:E——单程壳体F——具有纵向隔板的双程壳体H——双分流
后盖结构型式:P——填料函式浮头 S——钩圈式浮头 U——U形管束
➢管子在管板上的固定：胀管法和焊接法
➢管子在管板上的排列：等边三角形排列（或称正六边形排列）法、同心圆排列法、正方形排列法，其中等边三角形排列方式是最合理的排列方式。
(2013-2014学年第二学期考题[填空])
➢管壳式热交换器的基本构造：⑴管板⑵分程隔板⑶纵向隔板、折流板、支持板⑷挡板和旁路挡板⑸防冲板
➢产生流动阻力的原因：①流体具有黏性，流动时存在着摩擦，是产生流动阻力的根源；②固定的管壁或其他形状的固体壁面，促使流动的流体内部发生相对运动，为流动阻力的产生提供了条件。
➢热交换器中的流动阻力：摩擦阻力和局部阻力
➢管壳式热交换器的管程阻力：沿程阻力、回弯阻力、进出口连接管阻力
➢管程、壳程内流体的选择的基本原则：（P74）
管程流过的流体：容积流量小，不清洁、易结垢，压力高，有腐蚀性，高温流体或在低温装置中的低温流体。
(2013-2014学年第二学期考题[简答])
壳程流过的流体：容积容量大（特别是常压下气体），刚性结构换热器中换热系数大的流体，高黏度流体，层流区流动的流体，饱和蒸汽
➢管子直径的选择：总的趋向是采用小直径管优点：传热增强，单位体积传热面大，传热面一定时，可使管子长度缩短
缺点：流动阻力增加，管数增加，管子与管板连接处的泄露的可能性增大，易积垢。
➢选择流速要尽量使流体呈湍流状态
3 高效间壁式热交换器
➢紧凑性：指热交换器的单位体积中所包含的传热面积大小，单位m2/m3
➢板式热交换器主要部件及作用：
传热板片：①使流体在低速下发生强烈湍流，以强化传热；
②提高板片刚度，能耐较高的压力。
密封垫片：防止流体的外漏和两流体之间内漏。
压紧装置：将垫片压紧，产生足够的密封力，使得热交换器在工作时不发生泄漏，通过旋紧螺栓来产生压紧力。
➢板式热交换器的型号表示法（P129）
➢板翅式热交换器的结构基本单元是：隔板、翅片、封条。
(2013-2014学年第二学期考题[填空])
➢翅片作用：扩大传热面积，使换热得以改善，承担主要的传热任务，加强两隔板之间的作用。
➢翅片的型号表示法（P141）(2013-2014学年第二学期考题[名词解释])
➢翅片选择基本原则：(2013-2014学年第二学期考题[简答]) 平直翅片：流体之间温差较大；流体中含有固体悬浮物；传热过程中有相变的冷凝、蒸发等情况。
锯齿形翅片：流体之间温差较小；流体的粘度较大；传热过程中有相变的冷凝、蒸发等情况；在空分设备中，可逆式热交换器。
多孔翅片：在空分设备中，冷凝蒸发器。
➢翅化比（β）:翅片管外表面积与光管内表面积之比（P165）(2013-2014学年第二学期考题[名词解释])
➢热管正常工作的2个条件：①ΔP c≥ΔP v＋ΔP1＋ΔP g（文字表述：毛细压差应能克服蒸汽从加热段流向冷却段的阻力、冷凝液体从冷却段回流到加热段的阻力以及重力对液体流动的影响）
②热管工况：蒸发段的饱和温度仅稍高于冷凝段的饱和温度，
此温降小于1℃～2℃即近乎等温流动时，被认为是工作正常➢热管工作原理：工作时，蒸发段因受热而使其毛细材料中的工作液体蒸发，蒸汽流向冷凝段，在这里由于受到冷却使蒸汽凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。
如此循环不已，热量由热管一端传至另一端。
➢热管工作特性：冷凝段，工作液在流动方向上因有蒸汽不断
冷凝而增加；蒸发段，工作液在流动方向上因不断蒸发而减少；绝热段，工作液保持不变
➢热管工作极限：①黏性极限②声速极限③携带极限④毛细极限⑤沸腾极限
工作温度低时，最易出现黏性极限及声速极限，在高温下则应防止出现毛细极限及沸腾极限。
(2013-2014学年第二学期考题[填空])
6.3传热强化
➢增强传热的基本途径：①扩展传热面积F②加大传热温差Δt③提高传热系数K
计算题部分：
1.已知t1′=300℃，t1″=210℃，t2′=100℃，t2''=200℃。
试计算下列流动布置时换热器的对数平均温差。
（1）逆流布置；
（2）一次交叉，两种流体均不混合；
（3）1-2型管壳式，热流体在壳侧；
（4）2-4型管壳式，热流体在壳侧；
（5）顺列布置。
解：（1）Δt max=t1″-t2′=210-100=110℃
Δt min=t1′-t2″=300-200=100℃
（2）
由课本图1.14查得=0.92
Δt m=104.90.92=96.5℃
（3）由课本图1.8查得=0.85
Δt m=104.9×0.85=89.2℃
（4）由课本图1.11查得=0.97
Δt m=104.9×0.97=101.8℃
（5）Δt max =t1′-t2′=300-100=200℃
Δt min =t1″-t2″=210-200=10℃
2.1-2型管壳式换热器，用30℃的水来冷却120℃的热油（c0=2100J/（kg K）），冷却水流量为1.2kg/s，油流量为2kg/s，设总传热系数K=275W/(m2K),传热面积A=20m2，试确定水与油各自的出口温度。
解：取水的定压质量比热c p=4200J/(kg K)，
热油的热容量 W1=M1c0=22100=4200W/K,
冷水的热容量 W2=M2c p=1.24200=5040W/K
因而 W1=W min，W2=W max
则,
,
传热有效度代入数据，得=0.539
又因为,所以解得 t1″=71.5℃【或利用实际传热量Q=εW min(t1′-t2′)=W1(t1′-t1″)，代入数据，解得t1″=71.5℃】
热平衡关系 W1(t1′-t1″)=W2(t2″-t2′),即
4200(120-71.5)=5040(t2″-30),解得t2″=70.3℃
所以水的出口温度为70.3℃，油的出口温度为71.5℃
3.一台逆流式水-水换热器，t1′=87.5℃,流量为每小时9000kg，t2′=32℃，流量为每小时13500kg，总传热系数K=1740W/（m2K），传热面积A=3.75m2，试确定热水的出口温度。
解：取水的定压质量比热c p=4200J/( kg•K)
热水热容量
冷水热容量
因而W1=W min，W2=W max
【或利用实际传热量Q=εW min(t1′-t2′)=W1(t1′-t1″)，代入数据，解得t1″=64.7℃】
所以热水的出口温度为64.7℃。
4.温度为99℃的热水进入一个逆流型的热交换器，将4℃的冷水加热到32℃，热水流量为9360kg/h，冷水流量为4680kg/h，传热系数为830W/（m2•℃），试计算该热交换器的传热面积和传热有效度。
水的比热为c p=4186J/（kg•℃）。
解法一：
W1=W max，W2=W min，
R c=W min/W max=4680/9360=0.5，
又
NTU=KF/W min F=NTUW min/K=
解法二：由热平衡方程W1(t1′-t1″)=W2(t2″-t2′)，代入数据，解得t1″=85℃
逆流型换热器的对数平均温差为
【或者用算术平均温差Δt m=(Δt max+Δt min)】
传热量Q=W2Δt2=5441.8(32-4)=152370.4W
又
5.在一台1-2型壳式换热器中，管内冷却水从16℃升高到35℃，
管外空气从119℃下降到45℃，空气流量为19.6kg/min，换热器总传热系数K=84W/（m2•K），试计算所需的传热面积。
解：先按逆流算出对数平均温差为
故查图1.8，,=0.952，故对数平均温差
空气平均温差，查表得空气的比热c p=1009J/(kg •K)
空气的换热量
故需传热面积
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