文档介绍：第2章 第2章 ,产生和输送蒸汽的唯一目的是在制程的换热器表面提供热量。如果知道了需要输入的热量和蒸汽的压力,则可以确定所需的蒸汽量,这样就可以确定锅炉和蒸汽输送系统的大小。传热的模式无论是在一种介质或不同介质之间,只要存在温度梯度,传热就会发生。热量传递的方式可以是导热、对流或辐射。导热当固体或静止的流体介质中有温度梯度存在,热量就会以传导的方式传递。当流体中相临的分子碰撞时,热量从能量较高的分子传向较低的分子。高温总是伴随高的分子能量,导热的方向是温度下降的方向。液体和气体中都会发生这种现象。在液体中因为分子之间更加靠近,分子间的相互作用更加强烈和频繁。在固体中,导热是由晶格振动形式的原子活动引起。 用于描述导热的传热公式称为傅立叶定律。这是一种在稳定状态下线性温度分布,对于一维平板壁面,它表示为: 导热系数(W/(m·℃)) 材数导热系数(W/(m·℃)) 25℃时 125℃时 225℃时 铁 80 68 60 低碳铜 54 51 47 不锈钢 16 19 钨 180 160 150 铂 70 71 72 铅 250 255 250 金 310 312 310 银 420 418 415 铜 401 400 398根据热量传导的机理,一般固体的导热系数要远大于液体的导热系数,液体的导热系数要大于气体的导热系数。空气的导热系数特别低,这就是为什么很多隔热材料都含有大量空气空间。导热能力是平板材质的特性,它和温度有关系。表 :Q = 单位时间内的传热量(W);K = 材料的导热系数(W/(m·K)或W/(m·℃));A = 传热面积(m2);?T = 通过材料的温度差(K或℃); = 材料厚度(m)。例 ,铁的导热系数为70 W/(m·℃),铁板的厚度为25mm,,一侧的温度为150℃,另一侧为80℃。传热量为:传热量= 70W/(m·℃)×(×)m2× 传热量= 29400W()(150-80)℃ 第2章 :Q = 单位时间内的传热量(W)h = 制程的对流传热系数(W/(m2·K)或W/(m2·℃))A = 传热面积(m2)?T = 传热面和流体之间的温度差(K或℃)例 ,,温度为20℃。流过表面的流体的主体温度为50℃。对流传热系数(h)为1600W/(m2·℃)。确定传热量:传热量= 1600W/(m2·℃)×(×)m2×(50-20)℃传热量= 17280W()辐射物质从表面以电磁波的形式发射热量的传递方式称为辐射。由于没有中间介质存在,这是两个不同温度表面的净热量传递。这种形式的热量传递不依靠中间介质,实际上在真空状态下效率最佳。。其机理实际上是一种分子扩散和规模运动组合。在表面附近流体流速低,扩散(分子随机运动)占主导。但离开表面,分子规模运动的影响增加。对流传热有强制对流和自然对流两种方式。强制对流出现在流体的流动由外部力量驱动,如泵或搅拌器。相反自然对流是由于流体中温度的变化导致密度的不同而产生的浮力引起。由于物体的相变,如蒸发或冷凝而引起的热量传递也归为对流传热模式。,它源于牛顿冷却定律: Q = hA?,热量只通过一种方式传递的情况很少存在。总的传热过程通常是两种或多种传热方式的结合。用来计算通过换热表面总的热量传递的方程为:Q = UA?TM式中:Q = 单位时间内的传热量(W (J/s))U = 总的传热系数(W/(m2·K)或W/(m2·℃))A = 传热面积(m2)?T = 两种流体之间的温差(K或℃)注: 如果?T是平均温差(?TLM或?TAM),Q则是平均传热量(QM) 。总的传热系数(U)总的传热系数考虑了被换热面隔开了的两种流体之间的导热和对流。总的传热系数是总的传热热阻的倒数- 总的传热热阻是各分项传热热阻之和。总的传热系数还需要考虑换热过程的结垢程度,在换热表面水膜和污垢的积聚将大大降低