PDF《传热章》

①加热或冷却,使物料达到指定的温度 ②换热,利用热能或冷能 ③保温、保冷,减少热量或冷量的损失 传热是重要的单元操作之一! 合理利用热能可降低产品成本、节能和保护环境.

传热的目的 传热章 物体内部或者物体之间只要有温度差存在,就会有热量 从高温区域转移向低温区域 热量传递 热量传递的基本方式 热传导 当物体内部存在温度差,物体各部分之间没有相对位移,仅 依靠物质的分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动进行 热量传递的方式. 热对流 在流动的流体中,由于流体质点的位移和混合,使热量从一 处传递至另一处的现象. 热辐射 通过电磁波传递能量的过程.辐射传热既有能量的转移,又 有能量形式的转换,即热能与辐射能的相互转换. 辐射传热无须借助中间介质,辐射能量可以在真空中传递. 热量传递:在固体内部是热传导;

在流体与固体壁面之间是 热对流+热传导;

在固体表面之间是热辐射.三种方式常常 相伴而行. GLL 载热体及其选择 载热体:供给或取走热量的介质,如加热剂或冷却剂. 常用加热剂:热水、饱和水蒸气、矿物油和烟道气. 常用冷却剂:水、空气、各种冷冻剂和低沸点液体. 单位热量的价格 加热剂-温位越高,价格越贵;

冷冻剂-温位越低,价格越贵. 载热体选择原则 ①温度易于调节 ②饱和蒸气压宜低 ③毒性小,对设备无腐蚀性 ④价格低廉 在20~180℃的条件下,水与饱和水蒸气是最好的载热体. GLL 传热速率与热通量 传热速率(热流量)Q: 单位时间内热流体通过整个换热面传递给冷流体的热量W 热流密度(热通量)q: 单位时间、通过单位传热面积所传递的热量W/m2 q=dQ/dA 热流密度与传热面积无关,完全取决于冷热流体之间的热 量传递过程,是反映具体传热过程速率大小的特征量. 即使换热器内热流密度及冷、热流体温度不随时间变化, 但冷热流体的温度沿管长会变,冷热流体间的温差也将发 生相应的变化.故整个换热器的传热速率应由下式计算: 稳态传热与非稳态传热过程 非稳态传热过程:传热中热流密度及温度等相关物理量不 仅随位置而变,也是时间的函数. 稳态传热过程:传热系统中热流密度及温度等相关物理量 不随时间变化,仅为空间位置的函数 间歇传热及连续生产过程开停车时,换热设备任意截面处 流体的温度随时在变,属于非稳态传热过程. GLL