资源简介

(共12张PPT)
模块二 传热
01
任务一 认识换热器的结构
02
任务二 认识换热装置的换热方式
03
任务三 认识传热的基本方式及换热流体
04
任务四 计算传热的过程速率
05
任务五 计算间壁换热器的传热速率
06
07
任务六 计算间壁换热器的壁温
任务七 管壳式换热器的设计与选型
任务八 换热器的操作与维护
08
03
任务三 认识传热的基本方式及换热流体
子任务1 认识传热的基本方式
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任务三 认识传热的基本方式及换热流体
子任务1 认识传热的基本方式
一、热传导
热传导是由于物质的分子、原子或自由电子的运动，使热量从物体内部温度较高的部分传递到温度较低的部分的过程。热传导是静止物体内的一种传热方式，其特点是物质间没有宏观位移。一切物体无论其内部有无质点的相对位移，只要存在着温度差，必然发生热传导。
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任务三 认识传热的基本方式及换热流体
子任务1 认识传热的基本方式
一、热传导
从微观角度来看，导热是物质的分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而产生的传热现象。在气体或液体中，高温区的分子动能大于低温分子动能，动能大小不同的分子相互碰撞，使热量从高温区向低温区。
在非金属固体中，主要是由相邻分子的热振动与碰撞传递热量的；
在金属中，热传导主要是依靠自由电子移动而实现的。
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任务三 认识传热的基本方式及换热流体
二、热对流
热对流是指流体中各部分质点发生相对位移而引起的热量传递。对流过程中往往伴有热传导。化工生产中通常将流体与固体壁面之间的传热称为对流传热。
对流传热分强制对流和自然对流两种。
若流体的运动是由于受到外力的作用所引起的，称为强制对流，比如：用泵、风机、搅拌等使流体发生对流而传热。
若流体的运动是由于流体内部冷、热部分密度不同而引起的，则称为自然对流。强制对流传热效果比自然对流好。
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任务三 认识传热的基本方式及换热流体
三、热辐射
热辐射是指物体因热的原因而产生电磁波向外界传递能量的过程。任何物体，只要其温度高于热力学温度零度，都会不停地向外界辐射能量，不需要任何介质作媒介，同时，又不断地吸收来自外界其他物体的辐射能而变为热能，所以辐射传热不仅是能量的传递的过程，还伴随着能量的转化。物体的温度越高，以辐射形式传递的能量就越多。
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任务三 认识传热的基本方式及换热流体
子任务2 认识换热器常用的加热剂和冷却剂
一、常用的加热剂
工业上常用的加热剂有饱和水蒸汽、热水、矿物油、联苯混合物、熔盐和烟道气等。如果需要加热的温度很高，可以采用电加热。
（1）饱和水蒸汽
饱和的水蒸汽是一种应用最广泛的加热剂,由于饱和水蒸汽冷凝时的对流传热系数很高，可以改变蒸汽的压强以准确地调节加热温度。但饱和水蒸汽温度超过180℃，就需采用很高的压强。饱和蒸汽加热一般只用于加热温度在100～180℃的场合。
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任务三 认识传热的基本方式及换热流体
（2）烟道气
燃料燃烧所得到的烟道气，具有很高的温度，可达500～1000℃，适用于需要达到较高温度的加热。用烟道气加热的缺点是其比热容低、控制困难及对流传热系数低。
（3）热水
用热水来作为加热剂，其适用温度范围是40～100℃，热水来源于水蒸汽的冷凝水或废热水的余热。
（4）矿物油
矿物油适用于小于250℃的加热过程。 其缺点是黏度大，对流传热系数小，高于250℃易分解，易燃烧。
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任务三 认识传热的基本方式及换热流体
（5）熔盐
熔盐成分是7%NaNO3，40%NaNO2，53%KNO3,其适用温度范围是142～530℃，加热温度较高，加热均匀。
（6）联苯混合物
联苯混合物液体适用温度范围是15～2550℃，其蒸汽适用范围是255～3800℃，适用温度范围宽，用其蒸汽加热时温度容易调节。
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任务三 认识传热的基本方式及换热流体
二、常用的冷却剂
工业上常用的冷却剂有水、空气和各种制冷剂等。
（1）水
水是最常用的冷却剂，它可以来源于大自然，不必特别加工。常用适用温度范围为10～35℃。水的比热容高，对流传热膜系数也很高，冷却效果好，调节方便。为防止结垢，适用温度不宜超过35℃。
（2）空气
在缺乏水资源的地区，可以用空气作为冷却剂。空气的对流传热系数小，传热性能差。使用冷却温度在0～35℃的换热。
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任务三 认识传热的基本方式及换热流体
（3）冷冻盐水
如果需要将流体温度冷却到较低的温度，则需应用低温冷却剂。常用的低温冷却剂有冷冻盐水(CaCl2,NaCl溶液)，可将物料冷却到零下十几摄氏度甚至零下几十摄氏度的低温。常用适用温度范围为0～-15℃。如果需要深度冷却，可以采用某些低沸点液体的蒸发来达到目的。

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