1、換熱器相關(guān)知識簡介,付玉龍 沈陽潤通機(jī)電安裝工程有限公司,三個基本自然規(guī)律,1，熱量總是從熱介子傳向冷介質(zhì) 2，兩種介質(zhì)只要有溫差就會有傳熱發(fā)生 3，除去散熱損失，熱介質(zhì)失去的熱量總等于冷介質(zhì)得到的熱量,傳熱過程的基本方式,1，熱輻射：物體因自身的溫度而具有向外發(fā)射能量的本領(lǐng)，這種熱傳遞的方式叫做熱輻射。熱輻射雖然也是熱傳遞的一種方式，但它和熱傳導(dǎo)、對流不同。它能不依靠媒質(zhì)把熱量直接從一個系統(tǒng)傳給另一系統(tǒng)。熱輻射以電磁輻射的形式發(fā)出能量，溫度越高，輻射越強(qiáng)。輻射的波長分布情況也隨溫度而變，如溫度較低時，主要以不可見的紅外光進(jìn)行輻射，在500以至更高的溫度時，則順次發(fā)射可見光以至紫外輻射。熱輻射

　　2、是遠(yuǎn)距離傳熱的主要方式，如太陽的熱量就是以熱輻射的形式，經(jīng)過宇宙空間再傳給地球的。 2，導(dǎo)熱：導(dǎo)熱指物體中有溫差時由于直接接觸的物質(zhì)質(zhì)點作熱運動而引起的熱能傳遞過程。 熱量從系統(tǒng)的一部分傳到另一部分或由一個系統(tǒng)傳到另一系統(tǒng)。熱傳導(dǎo)是固體中熱傳遞的主要方式。在氣體或液體中，熱傳導(dǎo)過程往往和對流同時發(fā)生。各種物質(zhì)的熱傳導(dǎo)性能不同，一般金屬都是熱的良導(dǎo)體，玻璃、木材、棉毛制品、羽毛、毛皮以及液體和氣體都是熱的不良導(dǎo)體，石棉的熱傳導(dǎo)性能極差，常作為絕熱材料。 3，對流：對流指由流體(液體、氣體)中溫度不同的各部分相互混合的宏觀運動而引起的熱傳遞現(xiàn)象。 由于引起流體流動的動力不同，對流的類型可分為： （

　　3、1）自由對流：由溫度差形成的對流。 （2）受迫對流：由外力作用形成的對流。受迫對流在傳遞熱量的強(qiáng)度方面要大于自由對流。 加大液體或氣體的流動速度，能加快對流傳熱。熱交換的形式,1，直接換熱：兩種換熱介質(zhì)直接接觸。 例如在冷卻塔中水和空氣直接接觸換熱。 2，間接換熱：兩種換熱介質(zhì)之間不接觸，有隔板隔開。 例如：兩種介質(zhì)在板式換熱器中換熱。傳熱相關(guān)名詞簡介,溫度 溫度 : 是描述物體冷熱程度的一個狀態(tài)參數(shù). 1，熱力學(xué)溫度 : 單位是開爾文, 符號是K. 2，攝氏溫度 : 單位是攝氏度, 符號為C. 備注：熱力學(xué)溫度 = 攝氏溫度 + 273.15 壓 力 壓力: 單位面積上所受的垂直力稱為壓

　　4、力 **壓力=大氣壓力+表壓力 壓力的單位: 1 牛頓每平方米 = 1 Pa (帕) 1 MPa = 10 6 Pa 1 bar = 0.1 MPa 1 bar = 1. kgf/cm 2 1 kgf/cm 2 = 10 mH2O 熱 量 熱量 : 通過熱力系邊界所傳遞的除功以外的能量. 熱量的單位 : 焦耳( J ) , 千焦(kJ), 卡(cal), 千卡(Kcal) 1 焦耳 = 0.239 卡 1 瓦特 (w) = 1 焦耳J / 秒s 1 KW = 860 Kcal / h 1 萬千卡 / 小時 = 11.63 KW 備注：通常所說1噸的鍋爐指的是發(fā)熱量為60萬大卡，約為6

　　5、70KW,比熱及密度 比熱 : 單位質(zhì)量的介質(zhì)溫度每升高或降低1度所 需要吸收或放出的熱量. 水的比熱 : 1 Kcal / Kg C = 4.18 KJ / KgC 密度 : 單位容積內(nèi)工質(zhì)的質(zhì)量,單位：kg/m3.例如水密度：1000kg/m3 噸和公噸：中國都是1000千克 ；英美噸是1016千克,公噸是1000千克 粘度和導(dǎo)熱系數(shù) 物質(zhì)流動時內(nèi)摩擦力的大小叫粘度。 導(dǎo)熱系數(shù)是指在穩(wěn)定傳熱條件下，1m厚的材料， 兩側(cè)表面的溫差為1度（K,C）,在1秒內(nèi)，通過1 平方米面積傳遞的熱量。 單位為瓦/米度（ W/mK）,影響傳熱的因素,介質(zhì)的比熱 介質(zhì)的密度 介質(zhì)的粘度 介質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù),介質(zhì)的

　　6、流動狀態(tài),1，層流（低雷諾數(shù)） 低傳熱系數(shù)，低流速，低壓力損失 2，湍流（高雷諾數(shù)） 高傳熱系數(shù)，高流速，高壓力損失 引注：雷諾數(shù)是流體力學(xué)中表征粘性影響的相似準(zhǔn)數(shù)。為紀(jì)念O.雷諾而命名，記作Re。Re=vL/，為流體密度和動力粘度，v、L為流場的特征速度和特征長度。對外流問題，v、L一般取遠(yuǎn)前方來流速度和物體主要尺寸(如機(jī)翼展長或圓球直徑)；內(nèi)流問題則取通道內(nèi)平均流速和通道直徑。雷諾數(shù)表示作用于流體微團(tuán)的慣性力與粘性力之比。兩個幾何相似流場的雷諾數(shù)相等，則對應(yīng)微團(tuán)的慣性力與粘性力之比相等。雷諾數(shù)越小意味著粘性力影響越顯著，越大則慣性力影響越顯著。雷諾數(shù)很小的流動（如潤滑膜內(nèi)的流動），其粘性

　　7、影響遍及全流場。雷諾數(shù)很大的流動（如一般飛行器繞流），其粘性影響僅在物面附近的邊界層或尾跡中才是重要的。在涉及粘性影響的流體力學(xué)實驗中，雷諾數(shù)是主要的相似準(zhǔn)數(shù)。但很多模型實驗的雷諾數(shù)遠(yuǎn)小于實物的雷諾數(shù)，因此研究修正方法和發(fā)展高雷諾數(shù)實驗設(shè)備是流體力學(xué)實驗研究的重要課題。一般管道雷諾數(shù)Re4000為紊流狀態(tài)，Re=為過渡狀態(tài)。在不同的流動狀態(tài)下，流體的運動規(guī)律流速的分布等都是不同的，因而管道內(nèi)流體的平均流速與*大流速max的比值也是不同的。因此雷諾數(shù)的大小決定了粘性流體的流動特性。 無因次量(dimensionless)是指沒有單位的,這種物理量與單位制度(公制或英制)無關(guān)。公

　　8、式,熱量公式： Q=C*M*T Q:熱量 C:比熱 卡/克*攝氏度 M:介質(zhì)流量 T：溫差 熱平衡公式： C1*M1*T1=C2*M2*T2 傳熱公式： Q=A *K* LMTD K=傳熱系數(shù)， LMTD=對數(shù)平均溫差（算術(shù)平均溫差） A=換熱面積 LMTD:二種流體在換熱器中傳熱過程溫差的積分平均值。 換熱器配管一定要按照逆流方式來接。換熱器的分類,一、混合式換熱器 冷熱介質(zhì)直接混合進(jìn)行熱量交換。例：冷卻塔 選冷卻塔參數(shù)：循環(huán)水量，當(dāng)?shù)貪袂驕囟?，冷卻塔進(jìn)出水溫度 二、蓄熱式換熱器 熱量通過蓄熱材料進(jìn)行傳遞。例：煉鋼平爐的蓄熱室 三、間壁式換熱器 1，管式換熱器 如：管殼式、套管式、螺旋管式

　　9、等 2，板式換熱器 如：板面式、螺旋板式、板殼式等 3，拓展表面式換熱器 如：管翅式、板翅式、強(qiáng)化管式等,板式換熱器與殼管式換熱器對比一覽 1，板式換熱器主要由不銹鋼或鈦合金壓制的傳熱片、密封膠墊、夾緊 螺栓和壓緊板整機(jī)框架等零部件組成?？赡透鞣N腐蝕介質(zhì)。 2，傳熱效率高,冷熱介質(zhì)通過相鄰板片流經(jīng)各自通道進(jìn)行換熱。由于板片上有人字形波紋,介質(zhì)流動形成湍流,因此獲得較高的換熱效率。 高效節(jié)能,傳熱系數(shù)高。其換熱系數(shù)可達(dá)2000-4500kcal/m2. (水-水換熱),是相同流速下管殼式換熱器的2倍以上。 3，使用安全可靠,結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,占地少,是同等換熱面積管殼式換熱器的四分之一左右。在密

　　10、封墊上設(shè)有信號孔,能及時發(fā)現(xiàn)泄漏并排除,既能安全報警,又避免兩種介質(zhì)混合。 4，組合靈活,調(diào)整維修方便。松開壓緊螺母即可進(jìn)行清洗維護(hù),更換膠墊或板片。板式換熱器板片均為獨立元件,可按用戶要求隨意增減換熱面積和流程。板式換熱器介紹,板式換熱器 分類：釬焊式、半焊式、全焊式、拼裝式等 拼裝式換熱器組成：前后擋板、螺栓，板片、墊片等 根據(jù)使用工況及不同介質(zhì) 板片材質(zhì)可選用AISI304;AISI316;Ti等，普通工況板片使用壽命在8年左右 墊片材質(zhì)分為NBR(丁晴橡膠）；EPDM（三元乙丙）；氟橡膠等，普通工況板片使用壽命在5年左右 板紋分為H板和L板，組合方式分為6種。 接口形式：絲接、法蘭、

　　11、卡箍（醫(yī)藥工藝用）,在換熱器介質(zhì)進(jìn)口處加裝過濾器。過濾器目數(shù)為1英寸長度中的篩孔數(shù)目，并簡稱為目。 工作溫度：*高可到160 工作壓力：*高可到2.5Mpa 介質(zhì)流動方式分為：同側(cè)流和對角流,換熱器選型,概算 通常國產(chǎn)換熱器1換熱面積可滿足500民用建筑供暖面積使用要求（小溫差換熱及除外） 進(jìn)口或合資**換熱器同種工況下的換熱面積約為國產(chǎn)換熱器的1/2左右 在普通工況下國產(chǎn)換熱器的換熱系數(shù)為 W/mK，進(jìn)口或合資**換熱器可達(dá)到 W/mK，系統(tǒng)不是很大的汽水換熱工況下進(jìn)口或合資**換熱器換熱系數(shù)甚至可達(dá) W/mK以上。 不同廠家不同型號的換熱器，同種換熱器在不同工況下的換熱系數(shù)都會有所差別，如果想準(zhǔn)確計算出換熱器的換熱面積需提供選型相關(guān)參數(shù)給廠家校核計算。需提供參數(shù)如下： 總換熱量：Q 一次側(cè)介質(zhì)供回水溫度：T1供/T1回 二次側(cè)介質(zhì)供回水溫度：T2供/T2回 但我們自己也可粗略計算出換熱器的換熱面積： 例如：有一大廈建筑面積為，換熱站為冬季采暖用。大廈采用空調(diào)系統(tǒng)，熱力公司外網(wǎng)工會水溫度為90/70,計算配套換熱器換熱面積？ Q= *80W

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