传热基本原理及其影响因素

传热基本原理及其影响因素--相关
晨怡热管2007-1-7 23:42:28
相关知识：
1．热平衡方程和传热速率方程（见1）
2．传热过程的强化
在换热器的设计和生产操作中，采取的强化传热的途径，大多从以下三方面考虑。

1）提高传热系数K
从传热系数K的表达式可知，其总热阻由对流传热热阻、污垢热阻及管壁热阻组成。

一般情况下管壁很薄，金属的导热系数又比较大，则管壁热阻对传热系数K的影响不大。

因此，提高总传热系数K值的具体措施就是要减少管壁两侧的污垢热阻及提高对流传热系数。

a)防止结垢和及时清垢
增加流速可减弱垢层的形成；在冷却水中加入防止生垢的物以减少水垢；易结垢的流体安排在管方流动，以便于清洗；定期采用机械方法或化学方法清除换热器中的垢层。

b）提高对流传热系数
主要是提高流体的流动速度，增强流体湍动程度，减小传热边界层中滞流内层的厚度，从而减小对流传热热阻，提高对流传热系数。

例如，增加列管换热器的管程数和壳程数，均可提高流速；板式换热器的板面制成凹凸不平的波纹，流体在螺旋板式换热器中受惯性离心
力的作用，均可增强流体的湍动程度；在管内装入扭曲带、螺旋线圈等插入物，亦可增强湍动，且有破坏传热边界层的作用。

与此同时，应该考由于流速加大而引起流动阻力的增加。

2）增大传热面积S
增大传热面积应该从改变换热器结构入手，使单位体积内能提供较大的传热面积，即提高其紧凑性。

如用螺纹管和翅片管代替光滑管；制造紧凑式换热器，如螺旋板换热器、板式换热器和板翅式换热器等都可使单位体积设备的传热面积增大。

3）提高平均温度差
a）两流体采用逆流流动
b）提高热流体温度或降低冷流体温度
在实际生产中，一般物料的温度由生产工艺条件决定，可改变温度的余地不大，因此，从加大平均温度差来强化传热效果是有局限性的。

3．保温层的厚度：
化工管路外常需要保温，以减少热量（或冷量）损失。

由于金属管壁所引起的热阻与保温层的相比一般较小，可以忽略不计，因此管内、外壁温度可视为相同。

在稳定传热过程中，保温层内的传热速率与保温层外空气与保温层外壁的传热速率相等。

根据此条件可以计算出保温层的厚度。