文档介绍：传热过程在化工生产中的应用
传热的三种基本方式
传热基本方程
热负荷的计算
稳定传热和不稳定传热
概述
第4章传热
(1)强化传热过程:流体的升温或冷却,产品的分离(蒸发,蒸馏和干燥等。
(2)削弱传热过程:管道,设备的保温或保冷。(3)热能回收利用:废热回收
2. 伴随传热的流体作用过程:
(1)化学过程:吸放热反应;
(2)物理过程:耗能,干燥,蒸发等
:
石化产业:传热设备重量占总设备重量的30-40%; 传热设备投资占总设备投资的10-20%
一、传热过程在化工中的应用
二、传热的三种基本方式
: 当无外加功时,系统中热量总是自发地从温度较高的物体(部分)传递到温度较低的物体(部分)
可见:热传递产生的原因是由于物体内部或物体之间温度差的存在
注:有外加功时,可以相反,如制冷机的工作原理, 本章主要讨论的自发过程。
(1) 热传导(导热)
传导(导热): 物体内部分子通过碰撞或振动将热量以分子动能(KT/2)形式传递给相邻分子,但分子本身不产生宏观位移的一种传热方式。
物质的三态均可以充当热传导介质,但导热的机理因物质种类不同而异,具体为:
固体金属:自由电子在晶格中运动传热;
液体和非金属固体:晶格中原子,分子在其平衡位置的振动传热;
气体:分子的不规则运动。
(二) 对流传热
热对流是指物体中质点发生相对的位移而引起的热量交换,热对流是流体所特有的一种传热的方式,即存在气体或液体中,在固体中不存在这种传热方式。其中只有流体的质点能发生的相对位移。据引起对流的原因不同可分为:自然对流和强制对流。
热对流与流体运动状况有关,热对流还伴随有流体质点间的热传导,工程上通常将流体与固体之间的热交换称为对流传热,即包含了热传导和热对流。
传热过程中冷热流体(接触)热交换方式
1、直接接触式和混合换热器
2、蓄热式换热和蓄热器
(三)热辐射
特点:
①热辐射不需任何介质
②热辐射是热能与电磁能的互相转化和转移
③理论上,只要物体温度T>0K,均可产生辐射
实际上,只有当物体之间温差较大时,辐射传热现象才较突出,一般来说,当物体的温度超过500K(400℃)时,辐射热能才予以考虑。
热辐射:是热能转变为电磁波在空间的传递
3、间壁式换热和间壁式换热器
(1)热流体以对流方式将热量传递给管壁;
(2)热量以热传导方式由管壁的一侧传递至另一侧;
(3)传递至另一侧的热量又以对流方式传递给冷流体。
单程列管式换热器
1 —外壳 2—管束 3、4—接管 5—封头 6—管板 7—挡板
、典型的间壁式换热器