直接接触式换热

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：
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
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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。
二、热源和冷源
1、热源
1）电热：特点是加热能达到的温度范围广，而且便于控制
，使用方便，比较清洁。但费用比较高 。
2）饱和水蒸气：
优点：饱和水蒸气的冷凝温度和压强有一一对应的关系， 调节饱和水蒸汽的压强就可以控制加热温度，使用方便， 而且饱和蒸汽冷凝过程的传热速率快。 缺点：饱和水蒸气冷凝传热能达到的温度受压强的限制。
第四章 传热
第一节 概述
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
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。
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
一物体的过程称为热传导，简称导热。
特点：物质间没有宏观位移，只发生在静止物质 内的一种传热方式。
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。 强制对流 用机械能（泵、风机、搅拌等）使流体发生 对流而传热。 自然对流 由于流体各部分温度的不均匀分布，形成 密度的差异，在浮升力的作用下，流体发 生对流而传热
随堂练习
1、传热即 ，传热的基本方式有 、 、 。 2、传导的机理是物体中温度较高部分的分子由于 或 ，将 能量高的一部分传给后者。其特点是 。 3、对流仅发生在 中。其机理是 。 4、对流分为 和 。用机械能使流体发生对流流动称为 。 5、辐射是一种以 传递热量的方式。热辐射的特点是 。 6、工业换热的方式有 、 、 。流体互不接触的是 。直接接触式换热的主要设备有 、 、 。
五、典型的间壁式换热器及其传热过程
1、套管式换热器
套管式换热器是由两种直径大小不同的直管组成的同心 管，一种流体在内管中流动，另一种流体在内、外两壁
间的环隙中流动，通过内管管壁进行热量交换。内管壁
的表面积即为传热面积。
2、列管式换热器
列管式换热器由壳体、管束、管板和封头等部件组成。
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
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
1、热传导
热量从物体内部温度较高的部分传递到温度较低
的部分或者传递到与之相接触的温度、较低的另
1．直接接触式换热 直接接触式换热的特点是冷、 热两流体在换热器中直接接触，如 图所示。在混合过程中进行传热， 故也称为混合式换热。 混合式换热器适用于用水来冷 凝水蒸汽等允许两股流体直接接触 混合的场合。
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。