板换换热器及换热原理.pptx

热交换器和热交换原理，如何进行热交换，热交换系统通常通过热传导和对流进行热交换。热传导是一种常见的热传递方式，在这种方式中，流体部件之间没有相对位移。对流是由流体各部分中颗粒的相对位移引起的传热过程。对流分为强制对流和自然对流。强制对流使用机械能(如搅拌)使流体对流和传热。例如，我们将不断搅拌它来冷却一杯咖啡。自然对流是由于加热引起的流体密度的局部变化，导致对流和热传递。基本概念，层流：当流体以小的流速流过管道时，流体以稳定的状态流过整个管道，流体的颗粒平行移动，在侧面没有与流体的宏观混合。这种流动模式被称为层流。湍流：当流体以较高的流速流过管道时，流体将处于波动状态并形成涡流，这些涡流将分散在周围并与侧面的流体混合。这种流动模式被称为湍流。认为湍流会增强流体中的混合和振荡，使流体通过对流传热，因此湍流的增强传热效果会更好，而层流使流体主要通过传导传热。显然，湍流传热效果优于层流。板式热交换器(PHE)管式热交换器(THE)整体结构板式热交换器：板被设计成具有最佳传热效果的波纹型，板组被牢固地压在框架内，波纹板上的支撑点使板保持分离，从而在板之间形成小通道。整体结构和外形，液体通过板的一个角上的孔进出通道。通过改变孔的打开和关闭，液体可以按照规定的路线从通道进入另一个通道。在板的外围和孔的外围的垫圈形成通道的边界，以防止向外泄漏和与内部液流混合。焊接式板式换热器主要用于水蒸气换热，集成度高，换热系数高，体积小，薄材料不需要密封圈，铜、镍或钎焊不锈钢形成紧凑的直角封装，安装方便，换热效率高，成本低，耐腐蚀、抗震、耐高温、耐高压，是一种新型高效节能换热装置，换热效率高，结构紧凑。重量轻，适应性强，热损失小，可拆卸，可清洗，易于组装，拆卸和维护。主要用于液-液和液-汽热交换，特别是各种工艺过程中的加热、冷却、热回收、冷凝和食品消毒。标识、整体结构、管式热交换器：管式热交换器不同于板式热交换器，在产品通道上没有接触点，所以它可以处理含有某些颗粒的产品。粒子的最大直径取决于管子的直径。整体结构，在超高温工艺中，管式换热器比板式换热器运行得多。从传热的角度来看，管式换热器比板式换热器具有更低的传热效率，其工作原理。常用的多管换热器是基于传统管式换热器的原理。它的产品流过一组平行的通道，所提供的介质围绕管，通过管和壳上的螺旋波纹产生湍流，以实现有效的传热。补充说明不同规格/模式的管式换热器可用于同一部分：包括外套管的管径-内管的管径-内管的数量-总长度模式：有四种常见的ABCD模式，主要由外套管上介质入口和出口的位置决定。说明、热管简介、必要性和设计原则。适当的热处理要求牛奶在灭菌温度下保持一段时间，这可以通过外部的保温管来实现。如果已知保持管的流速和内径，则可以计算满足保持时间的合适的管长度换热器面积、必要的换热器尺寸和结构的计算取决于许多因素，并且计算非常复杂。今天，它通常用计算机来计算。必须考虑几个因素：产品流液体的物理性质，续，温度程序允许的压降热交换器设计清洁度所需的操作时间，计算热交换器面积的通用公式：所需的传热面积：VPxCpttmKV=产品流，续，k值的确定(经验):当粘度大于600厘泊时，约为850(大间隙)；平均粘度乳液，在2500-3000之间选择，换热器逆流传热的温度分布，换热器同时传热的温度分布，公式说明，p=产品密度Cp=产品比热t=产品温度变化tm=对数平均温差(LMTD)K=总传热系数，单分析，流量v，由乳品厂的设计能力决定。产品密度p由产品决定。比热cp也由产品决定。比热值告诉我们将一种物质的温度提高1需要多少热量。对于单一分析，产品的入口温度和出口温度取决于前段的加工条件和后续加工的要求：t1=to 1-ti 1。所用介质的入口温度取决于加工条件，介质的出口温度可通过能量平衡公式计算：v1p 1x cp1t1=v2p 2xcp 2T2。对于单个分析，温差是热传递的驱动力。温差越大，传热越多，所需的热交换器越小。然而，对于敏感产品，可用的温差是有限的。当液体流过热交换器时，温度差不断变化，因此温度差用平均值LTMD计算。决定平均温差的一个重要因素是热交换器中介质的流动方向。它主要有两种形式：逆流或平行流。特别地，介绍了影响总传热系数K，液体的允许压降、液体的粘度、分隔壁的形状和厚度分隔壁中材料污垢物质的存在的因素。分析表明，产品和介质的压降越大，传递的热量越多，换热器越小。然而，对机械搅拌敏感的产品(如乳脂)可能会因这种激烈的处理而受损。产品和所用介质的粘度对于确定热交换器的尺寸也非常重要。与低粘度产品相比，高粘度液体通过热交换器时产生的湍流较少。如果其他参数不变，这意味着需要更大的热交换器。据分析，隔墙通常是波纹状的，以达到更强烈的湍流。湍流有助于热传递，厚度也非常重要。隔墙越薄，传热效果越好。但是这个厚度必须足够坚固以承受液体的压力。现代设计和生产技术使隔板比几年前更薄了。不锈钢通常用于食品加工。不锈钢具有良好的传热性能。加热介质和产品之间的温差应尽可能小，通常比灭菌温度高2-3/4-5。与产品相比，如果隔墙的表面太热，牛奶中的蛋白质将有在隔墙上凝结和焦化的危险。热量必须通过这个水垢层传递，这将导致总传热系数k的降低。当加热介质和产品之间的温差与以前相同时，它不能传递相同的热量，产品的出口温度将下降。这可以通过增加