文档介绍：传热与传热设备
工业控制与环保工程系
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学****目标
知识目标:
掌握传热方式及换热方法
了解换热器换热原理
实践目标:
能区分不同类型换热器及判断冷热流体进出口
能根据换热器工作过程判断传热方式及换热方法
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一、理论部分——传热概述
加热或冷却
换热/能量回用
保温
1、传热在化工生产中的应用
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。
推动力——温度差
方向——高温到低温
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。
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
1、传热过程在化工生产中的应用
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
气体分子做不规则热运动时相互碰撞的结果
固体导电体: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
液体机理复杂
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
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。
2、传热的三种基本方式
(重点、难点)
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。
直接热源
间接热源
常用加热剂
烟道气
电加热
温度高、经济、温度不易控制、
加热不均匀、带有明火及灰尘
温度高、加热均匀、易控制、
清洁卫生、成本高
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
空气、水
盐水溶液
常用冷却剂
冷却温度≥5oC
NaCl、CaCl2等;冷却温度0~ - 45oC
有机物
乙醇、乙二醇、丙醇等;冷却温度要求更低
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。
动画:夹套换热器
列管换热器
套管式换热器
冷流体进
冷流体出
热流体进
热流体出
(重点、难点)