換熱器相關(guān)知識

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(gè)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(gè)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(shí)，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(shí)，則順次發(fā)射可見光以至紫外輻射。熱輻射是遠(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(shí)由于直接接觸的物質(zhì)質(zhì)點(diǎn)作熱運(yùn)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(gè)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(shí)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(yùn)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：

（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(gè)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力絕對壓力=大氣壓力+表壓力壓力的單位:1牛頓每平方米=1Pa(帕)1MPa=106Pa1bar=0.1MPa1bar=1.01972kgf/cm21kgf/cm2=10mH2O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?1KW=860Kcal/h?1萬千卡/小時(shí)=11.63KW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670KW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:1Kcal/Kg°C=4.18KJ/Kg°C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(shí)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/m·K）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=ρvL/μ，ρ、μ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(gè)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(shí)驗(yàn)中，雷諾數(shù)是主要的相似準(zhǔn)數(shù)。但很多模型實(shí)驗(yàn)的雷諾數(shù)遠(yuǎn)小于實(shí)物的雷諾數(shù)，因此研究修正方法和發(fā)展高雷諾數(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備是流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的重要課題。一般管道雷諾數(shù)Re<2000為層流狀態(tài)，Re>4000為紊流狀態(tài)，Re=2000～4000為過渡狀態(tài)。在不同的流動狀態(tài)下，流體的運(yùn)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υ與最大流速υmax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?！鶡o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)。

公式熱量公式：Q=C*M*△TQ: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?！鶕Q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)貪袂驕囟龋鋮s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。在密封墊上設(shè)有信號孔,能及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏并排除,既能安全報(bào)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(dú)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、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：最高可到160℃工作壓力：最高可到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)口或合資品牌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2500——4500W/m·K，進(jìn)口或合資品牌換熱器可達(dá)到3500——7000W/m·K，系統(tǒng)不是很大的汽水換熱工況下進(jìn)口或合資品牌換熱器換熱系數(shù)甚至可達(dá)10000W/m·K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(jì)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(jì)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(jì)算出換熱器的換熱面積：例如：有一大廈建筑面積為45000㎡，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(jì)算配套換熱器換熱面積？Q=45000㎡*80W/㎡