【化工原理 课件】4.1传热概述_第1页
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第4章传热4 1概述4 2热传导4 3对流传热4 4传热过程计算4 5热辐射4 6换热器 4 1概述4 1 1传热过程在化工生产中的应用4 1 2传热的三种基本方式4 1 3冷 热流体的接触方式4 1 4热载体及其选择4 1 5间壁式换热器的传热过程 4 1 1传热过程在化工生产中的应用 加热或冷却回收热量保温 强化传热过程削弱传热过程 4 1 2传热的三种基本方式 一 热传导通过分子运动的方式 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 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实现液体机理复杂 二 对流流体内部质点发生相对位移的热量传递过程 三 热辐射物体因热的原因发出辐射能的过程称为热辐射 自然对流 由于流体内温度不同造成的浮升力引起的流动 强制对流 流体受外力作用而引起的流动 对流传热 流体与固体壁面之间的传热过程 能量转移 能量形式的转化不需要任何物质作媒介 4 1 3冷 热流体的接触方式 一 直接接触式 传热效率高 设备简单局限性 常用于气体冷却和水蒸汽冷凝 二 蓄热式 优点 结构较简单耐高温缺点 设备体积大有一定程度的混合 三 间壁式 传热面为内管的表面积 1 套管换热器 2 列管换热器 传热面为壳内所有管束的表面积 4 1 4热载体及其选择 加热剂 热水 40 100 饱和水蒸气 100 180 矿物油 180 250 联苯等低熔混合物 255 380 烟道气 1000 等 冷却剂 水 30 80 空气 30 冷冻盐水 0 15 液氨 15 30 等 热负荷Q 工艺要求 同种流体单位时间内需升温或降温时吸收或放出的热量 单位J s 1或W 传热速率Q 热流量 单位时间内通过换热器的整个传热面传递的热量 单位J s 1或W 热流密度q 热通量 单位时间内通过单位传热面积传递的热量 单位J s 1 m 2或W m 2 4 1 5间壁式换热器的传热过程 一 基本概念 非稳态传热 二 稳态与非稳态传热 稳态传热 式中A 总传热面积 三 冷 热流体通过间壁的传热过程 稳态传热 式中 tm 两流体的平均温
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