換熱器流體 的流向種類(lèi)

2015年07月07日16:00 

換熱器中流體的相對(duì)流向一般有順流和逆流兩種。順流時(shí),入口處兩流體的溫差最大,并沿傳熱表面逐漸減小,至出口處溫差為最小。逆流時(shí),沿傳熱表面兩流體的溫差分布較均勻。在冷、熱流體的進(jìn)出口溫度一定的條件下,當(dāng)兩種流體都無(wú)相變時(shí),以逆流的平均溫差最大順流最小。

在完成同樣傳熱量的條件下,采用逆流可使平均溫差增大,換熱器的傳熱面積減??;若傳熱面積不變,采用逆流時(shí)可使加熱或冷卻流體的消耗量降低。前者可節(jié)省設(shè)備費(fèi),后者可節(jié)省操作費(fèi),故在設(shè)計(jì)或生產(chǎn)使用中應(yīng)盡量采用逆流換熱。當(dāng)冷、熱流體兩者或其中一各有物相變化(沸騰或冷凝)時(shí),由于相變時(shí)只放出或吸收汽化潛熱,流體本身的溫度并無(wú)變化,因此流體的進(jìn)出口溫度相等,這時(shí)兩流體的溫差就與流體的流向選擇無(wú)關(guān)了。除順流和逆流這兩種流向外,還有錯(cuò)流和折流等流向。

在傳熱過(guò)程中,降低間壁式換熱器中的熱阻,以提高傳熱系數(shù)。是一個(gè)重要的問(wèn)題。熱阻主要來(lái)源于間壁兩側(cè)粘滯于傳熱面上的流體薄層(稱(chēng)為邊界層),和換熱器使用中在壁兩側(cè)形成的污垢后,金屬壁的熱阻相對(duì)較小。

增加流體的流速和擾動(dòng)性,可減薄邊界層,降低熱阻提高給熱系數(shù)。但增加流體流速會(huì)使能量消耗增加,故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在減小熱阻和降低能耗之間作合理的協(xié)調(diào)。為了降低污垢的熱阻,可設(shè)法延緩污垢的形成,并定期清洗傳熱面。

一般換熱器都用金屬材料制成,其中碳素鋼和低合金鋼大多用于制造中、低壓換熱器;不銹鋼除主要用于不同的耐腐蝕條件外,奧氏體不銹鋼還可作為耐高、低溫的材料;銅、鋁及其合金多用于制造低溫?fù)Q熱器;鎳合金則用于高溫條件下;非金屬材料除制作墊片零件外,有些已開(kāi)始用于制作非金屬材料的耐蝕換熱器,如石墨換熱器、氟塑料換熱器和玻璃換熱器等。

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