化工原理電子課件(北京化工大學)_(7)

返回,北京化工大學化工原理電子課件,*,4.1,概述,4.1.1,傳熱過程在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用,4.1.2,傳熱的三種基本方式,4.1.3,冷熱流體的接觸方式,4.1.4,熱載體及其選擇,4,.,1,.,5 間壁式換熱器的傳熱過程,1,4.1.,1 傳熱過程在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用,加熱或冷卻,換熱,保溫,強化傳熱過程,削弱傳熱過程,2,4.1.,2 傳熱的三種基本方式,一、熱傳導,熱量從物體內(nèi)溫度較高的部分傳遞到溫度較低的部分,，,或傳遞到與之接觸的另一物體的過程稱為熱傳導，又稱導熱。,特點：,沒有物質(zhì)的宏觀位移,氣體,分子做不規(guī)則熱運動時相互碰撞的結(jié)果,固體,導電體：自由電子在晶格間的運動,非導電體：通過晶格結(jié)構(gòu)的振動來實現(xiàn)的,液體,機理復雜,3,二、對流,流體內(nèi)部質(zhì)點發(fā)生相對位移的熱量傳遞過程,。,三、熱輻射,物體因熱的原因發(fā)出輻射能的過程稱為熱輻射,。,自然對流,強制對流,能量轉(zhuǎn)移,、,能量形式的轉(zhuǎn)化,不需要任何物質(zhì)作媒介,4,4.1.3,冷熱流體的接觸方式,一、直接接觸式,板式塔,5,填料塔,6,二、蓄熱式,優(yōu)點：,結(jié)構(gòu)較簡單,耐高溫,缺點,：,設(shè)備體積大,有一定程度的混合,低溫流體,高溫流體,7,三、間壁式,傳熱面為內(nèi)管壁的表面積,套管換熱器,冷流體,t,1,t,2,熱流體,T,1,T,2,8,列管換熱器,傳熱面為殼內(nèi)所有管束壁的表面積,熱流體,T,1,T,2,冷流體,t,1,t,2,9,4.1.4,熱載體及其選擇,加熱劑,：,熱水、飽和水蒸氣,礦物油或聯(lián)苯等低熔混合物、煙道氣等,用,電,加熱,冷卻劑,：,水、空氣、冷凍鹽水、液氨等,冷卻溫度,30,C,水,加熱溫度,180,C,飽和水蒸氣,10,熱負荷,Q,：,工藝要求，同種流體需要溫升或溫降時，吸收或放出的熱量，單位,J/s,或,W。,傳熱速率,Q,：,熱流量，單位時間內(nèi)通過換熱器的整個傳熱面?zhèn)鬟f的熱量，單位,J/s,或,W。,熱流密度,q,：,熱通量，單位時間內(nèi)通過單位傳熱面積傳遞的熱量,，,單位,J/(s.m,2,),或,W/m,2,。,4.1.5,間壁式換熱器的傳熱過程,一、基本概念,11,非穩(wěn)態(tài)傳熱,二、穩(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)傳熱,穩(wěn)態(tài)傳熱,式中,A,總傳熱面積，,m,2,。,12,三、冷熱流體通過間壁的傳熱過程,t,2,t,1,T,1,T,2,對流,對流,導熱,冷流體,Q,熱流體,13,式中,K,總傳熱系數(shù)，,W/(m,2,),或,W/(m,2,K)；,Q,傳熱速率，,W,或,J/s；,A,總傳熱面積，,m,2,；,t,m,兩流體的平均溫差，,或,K。,總傳熱速率方程：,穩(wěn)態(tài)傳熱：,14,