传热与传热设备

2、传热的三种基本方式 （重点、难点）
2）热对流 流体内部质点发生相对位移的热量传递过程。
✓自然对流 请举例？
✓强制对流 请举例？
2、传热的三种基本方式 （重点、难点）
3）热辐射 物体因热的原因发出辐射能的过程称为热辐射。
能量转移、能量形式的转化 不需要任何物质作媒介，可在真空中传播 任何温度高于0K的物体
例如：钢铁行业烟气余热回收对比
余热没有回收
热交换器进行余热回收
2、传热的三种基本方式（重点、难点）
1）热传导 热量从物体内温度较高的部分传递到温度较低的部分，
或传递到与之接触的另一物体的过程称为热传导，又称导热。 特点：没有物质的宏观位移
➢ 气体 ➢ 固体
➢ 液体
分子做不规则热运动时相互碰撞的结果 导电体：自由电子在晶格间的运动 非导电体：通过晶格结构的振动来实现的 机理复杂
强化传热过程 削弱传热过程
一般来说，传热设备在化工厂设备投资中可占到40%左右，传热 是化工中重要的单元操作之一，了解和掌握传热的基本规律，在化 学工程中具有很重要的意义。
1、传热过程在化工生产中的应用
能量回收：节能减排、资源回用！ 同时，是化工厂提高经济效益的一个重要措施！ 余热资源：被认为是继煤、石油、天然气和水力之后的又一常规能源。
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3、越是没有本领的就越加自命不凡。 20.10.1 700:14: 1000:1 4Oct-20 17-Oct-20
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4、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的 错儿。 00:14:1 000:14: 1000:1 4Saturday, October 17, 2020
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5、知人者智，自知者明。胜人者有力 ，自胜 者强。 20.10.1 720.10. 1700:1 4:1000: 14:10October 17, 2020
热流体出
套管式换热器
4.工业换热方法 （重点、难点）
3）蓄热式换热： 蓄热式换热先将热流体的热量储存在热载体上，然
后由热载体将热量传递给冷流体。
蓄热体
动画：蓄热式换热
特点：冷、热流体交替通过蓄热体，不连续
理论部分小结： 1.传热推动力、方向、应用 2.三种传热方式 （重点） 3.载热体 4.三种换热方法 （重点）
4.工业换热方法 （重点、难点）
1）直接混合式换热：
冷热两种流体直接接触，在混合过程中进行热交换。
动画：直接混合式换热 气体冷却塔
思考：适用于哪些场合？ 2）间壁式换热：
两种流体被隔开在固体间壁的两侧，冷、热两流体不直接接触，
通过固体间壁进行热量的交换。
热流体进
动画：夹套换热器
冷流体进
冷流体出
列管换热器
传热与传热设备
工业控制与环保工程系
学习目标
知识目标：
1 掌握传热方式及换热方法 2 了解换热器换热原理
实践目标：
1 能区分不同类型换热器及判断冷热流体进出口 2 能根据换热器工作过程判断传热方式及换热方法
一、理论部分——传热概述
1、传热在化工生产中的应用
推动力——温度差 方向——高温到低温 ➢ 加热或冷却 ➢ 换热/能量回用 ➢ 保温
3）列管换热器类型 有补偿圈的换热器：
点击播 放
与浮头式、U型管式热补偿的区别？
换热器部分小结： 1.换热器类型 2.列管换热器 （重点） 3.热补偿
三、实践部分
化工单元操作实训室传热实训单元： 认识设备、了解流程。
实训室纪律、安全
四、总结
1.传热的三种方式及特点； 2.三种换热方法； 3.冷、热载热体； 4.换热器类型及传热过程； 5.列管式换热器的结构和特点； 6.列管式换热器的类型。
二、展示部分——传热设备
1、换热器类型
1） 蛇管式换热器（沉浸式、喷淋式）
优点： 结构简单、 管内能耐高压 缺点： 管外小
优点： 结构简单、 管内能耐高压、 管外 比沉浸式大 缺点： 喷淋不易均匀、 占地面积大
1.换热器类型 2） 套管式换热器
优点： 结构简单 能耐高压 K或tm大
缺点： 结构不紧凑A/V小 接头多，易漏
6）列管式换热器
应用广泛，重点介绍
2.列管换热器 （重点）
1）结构（对照实际模型） 壳体、管束、管板、封头等
动画展示列管换热器
2.列管换热器 （重点）
2）管程：管内流过的流体。 单管程、双管程、多管程
壳程：流体在壳体与管束内通过一次。
3 12
36 5 4
4
5 6
7
单程列管式换热器
双程列管式换热器
请完成作业：
➢ 教材125页：一.2，一.12，二.1 ➢ 分组动手制作列管换热器模型
本次内容到此结 束！谢谢大家！
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1、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。20.1 0.1720. 10.17Sa turday, October 17, 2020
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2、阅读一切好书如同和过去最杰出的 人谈话 。00:1 4:1000: 14:1000 :1410/ 17/2020 12:14:10 AM
常 用 加 热 剂
空气、水
常
用 冷
盐水溶液
却
剂
有机物
直接热源
烟道气
温度高、经济、温度不易控制、 加热不均匀、带有明火及灰尘
电加热
温度高、加Baidu Nhomakorabea均匀、易控制、 清洁卫生、成本高
间接热源
高温载热体
熔盐混合物
水蒸汽
最广的热源、加热均匀、 温度高时压力过大、不安全
冷却温度≥5oC
NaCl、CaCl2等；冷却温度0～ - 45oC 乙醇、乙二醇、丙醇等；冷却温度要求更低
举例：太阳光
三种传热方式一般不单独存在，往往相互伴随，同时出现。
3.载热体
载热体：为了将冷流体加热或热流体冷却，必须用另一种流体供给或 取走热量，此流体称为载热体。
热载热体：起加热作用的 载热体，也称为加热剂也叫 热流体。 冷载热体：起冷却或冷凝 作用的载热体，也称为冷却 剂（冷凝剂）或冷流体。
3.载热体
1.换热器类型
3） 夹套式换热器
优点： 结构简单 缺点： A小、 釜内小 强化措施： 釜内加搅拌、 釜内加蛇管、 外循环
1.换热器类型
4）板式换热器
优点： 结构紧凑、 操作灵活、 K大
缺点： 耐温、耐压差, 易漏、 处理量小
1.换热器类型
5）热管式换热器
动画演示
特点：传热高效且稳定、结构简单
1.换热器类型
2.列管换热器 （重点）
3）列管换热器类型 固定管板式：
如何适应热胀冷缩？热补偿问题？
2.列管换热器 （重点）
3）列管换热器类型 浮头式换热器：
点击播 放
与固定管板式在构造上有什么区别？浮头有什么作用？
2.列管换热器 （重点）
3）列管换热器类型 U型管式换热器：
点击播 放
热补偿在哪里？
2.列管换热器 （重点）