按照传热原理换热器可分为哪几类？

一、按照传热原理换热器可分为哪几类？

换热器按传热方式的不同可分为混合式、蓄热式和间壁式三类。

混合式换热器是通过冷、热流体的直接接触、混合进行热量交换的换热器，又称接触式换热器。由于两流体混合换热后必须及时分离，这类换热器适合于气、液两流体之间的换热。例如，化工厂和发电厂所用的凉水塔中，热水由上往下喷淋，而冷空气自下而上吸入，在填充物的水膜表面或飞沫及水滴表面，热水和冷空气相互接触进行换热，热水被冷却，冷空气被加热，然后依靠两流体本身的密度差得以及时分离。

蓄热式换热器是利用冷、热流体交替流经蓄热室中的蓄热体(填料)表面，从而进行热量交换的换热器，如炼焦炉下方预热空气的蓄热室。这类换热器主要用于回收和利用高温废气的热量。以回收冷量为目的的同类设备称蓄冷器，多用于空气分离装置中。

间壁式换热器的冷、热流体被固体间壁隔开，并通过间壁进行热量交换的换热器，因此又称表面式换热器，这类换热器应用最广。

间壁式换热器根据传热面的结构不同可分为管式、板面式和其他型式。管式换热器以管子表面作为传热面，包括蛇管式换热器、套管式换热器和管壳式换热器等；板面式换热器以板面作为传热面，包括板式换热器、螺旋板换热器、板翅式换热器、板壳式换热器和伞板换热器等；其他型式换热器是为满足某些特殊要求而设计的换热器，如刮面式换热器、转盘式换热器和空气冷却器等。

换热器中流体的相对流向一般有顺流和逆流两种。顺流时，入口处两流体的温差最大，并沿传热表面逐渐减小，至出口处温差为最小。逆流时，沿传热表面两流体的温差分布较均匀。在冷、热流体的进出口温度一定的条件下，当两种流体都无相变时，以逆流的平均温差最大顺流最小

二、提高换热器传热效率的途径？

目前主要采用下述措施：

1、研究应用强化传热技术,扩展传热面积和提高传热表面的传热性能;

2、改变换热器折流板结构(折流杆技术等)以提高壳程的传热膜系数,增加介质的湍流性,防止介质走短流;

3换热管内外表面防污垢技术(防污垢涂层技术).

4、应用数值传热技术的研究.目前研究应用强化传热技术是提高传热效率很有效的一种技术措施,本文主要讨论应用强化传热技术对换热器进行改进.所谓换热器传热强化或增强传热是指通过对影响传热的各种因素的分析与计算,采取某些技术措施以提高换热设备的传热量或者在满足原有传热量条件下,使它的体积缩小.

三、传热实验如何提高换热器的效果？

(1)增加流速

增加流速可改变流动状态，并提高湍流脉动程度。如管壳式热交换器中管程、壳程的分程就是加大流速、增加流程长度和扰动的措施之一。

管内湍流时增加流速对增强传热能收到较显著的效果，但又须注意增加流速也受到各种因素的限制。因此，在设计或实际使用中应权衡各种因素，选择最佳流速或为流体输送机械所允许的流速。

(2)射流冲击

这是使流体通过圆形或狭缝形喷嘴直接喷射到固体表面进行冷却或加热的方法。由于流体直接冲击固体壁面，流程短而边界层薄，所以对流换热系数显著增大。

在用液体射流冲击加热面时，如热流密度已高至足以产生沸腾，则就成为两相射流冲击换热。实验表明，此时不但可提高沸腾换热系数，而且可使烧毁点推迟，显著提高临界热流值。

(3)加插入物

在管内安放或管外套装如金属丝、金属螺旋圈环、盘状构件、麻花铁、翼形物等多种型式的插入物，可增强扰动、破坏流动边界层而使传热增加。

如用薄金属条片扭转而成的麻花铁扰流子插入管内后，使流体形成一股强烈的旋转流而增强换热。插入时若能紧密接触管壁，则尚能起到翅片的作用，扩展传热面。

大量的试验研究表明，加插入物对受迫对流换热等有显著增强的作用，但也会产生流动阻力增加、通道易堵塞与结垢等运行上的问题。

在使用插入物时应沿管道的全段流程，以保持全流程上的强化传热。而且，在选择插入物的形式时，应考虑到在小阻力下增强传热。

(4)加旋转流动装置

旋转流动的离心力作用将使流体产生二次环流，因而会强化传热。上述的某些插入物，如麻花铁、金属螺旋丝等，除其本身特点外，也都能产生旋转流动。

在此要提及的是一些专门产生旋转流动的元件或装置。例如，涡流发生器，它能使流体在一定压力下以切线方向进入管内作剧烈的旋转运动。

研究表明，涡旋强化传热的程度与雷诺数有关。在一定的热源温度下，对流换热系数随着Re值而增加，且将达到某一个最大值然后下降。

在应用上应控制实际的Re值接近于使对流换热系数达最大时的临界Re值，以充分利用旋转流动的效果。

除了流体转动外，也有传热面转动的情况，当管道绕不同轴线旋转时利用其离心力、切应力、重力和浮力等所产生的二次环流可促使传热强化。

管道旋转对层流放热的强化效果显著，而湍流时效果不明显。过冷沸腾与大空间沸腾的试验表明，对于带有螺旋斜面和切向槽涡流发生器的管道，可使沸腾换热系数或临界热负荷得到提高。

(5)依靠外来能量作用

大体上有三方面措施：

①用机械或电的方法使传热表面或流体发生振动或通过搅拌使流体很好地混合。试验表明，振动对于自由流动换热、受迫流动换热均有一定效果。

对于沸腾换热的效果不明显，但在流体振动时对于旺盛的大空间沸腾，可使临界热负荷显著提高。此法对大型换热设备，在具体应用上有一定困难。

利用机械传动带动搅拌器，通过流体的良好混合来强化对流换热，效果显著，故应用较广，尤其对于高黏度的流体。

②对流体施加声波或超声波，使之交替地受到压缩和膨胀，以增加脉动而强化传热。

综合各研究者试验研究结果显示出，对于液体或气体，只有处于管内层流或过渡流时，声波作用才较明显。

对于大空间泡状沸腾的换热影响极微，而对于过渡沸腾或膜态沸腾的换热改善较为显著。对于凝结换热及自由流动换热均有一定效果。

在声波强化措施的实用中，要注意解决如何更有效地将声振动或超声振动传送至换热设备内部的问题。

③电磁场作用。对于参与换热的流体加以高电压而形成一个非均匀的径向电场，这样的静电场能引起传热面附近电介质流体的混合作用，因而使对流换热加强。

试验表明对于自由流动换热、膜状沸腾换热、凝结换热的强化效果均较显著。如果在流体中掺入磁铁粉，则即使在较大的Re数下，磁场也能对换热起强化作用。

如，在水或油中掺入磁铁粉，在磁场的作用下，可使换热系数提高50%以上。

四、强化换热器传热的措施有哪些?

：换热设备强化传热的主要方法 一是采用增大传热表面的结构，如 1采用翅片管，钉头管，螺纹管，波纹管等 2管表面进行机械加工：螺环管、螺旋槽管、螺纹管等 3采用小管径管子，可增加相同管板面积上的布管数，增大传热面积 二是增加流体在换热器内的流速，可以大大提高其传热系数，如：

1增设扰流子，如在管中插入螺旋带，管外设置折流板，假管等。

2增加管程或壳程数目。 另外，采用导热性能良好的材料来制造换热器，做好换热器防腐防垢措施，及时清垢等都是提高传热效果的手段。

五、传热设备的传热三要素？

三个重要因素，分别是温度差、传热面积和传热介质的传热特性。

1. 温度差：温度差是指传热过程中两侧传热介质之间的温度差异。温度差越大，传热速率越快。传热的驱动力正比于温度差的大小，即温度差越大，传热速率越高。

2. 传热面积：传热面积是指传热过程中传热介质之间接触的有效面积。传热面积越大，传热速率越快。传热的表面积正比于传热面积的大小，即传热面积越大，传热速率越高。

3. 传热介质的传热特性：传热介质的传热特性包括导热性能和传热方式。导热性能是指传热介质的导热系数，导热系数越大，传热速率越快。传热方式是指传热介质的传热方式，例如对流传热、辐射传热和传导传热等。不同的传热方式在不同的条件下对传热速率的影响也不同。

综上所述，传热设备的传热三要素是温度差、传热面积和传热介质的传热特性。在设计和优化传热设备时，需要合理控制和利用这三个要素，以提高传热效果。

六、何为换热器的传热速率和热负荷？

传热速率等于（略大于）热负荷说明热负荷与传热速率的概念及两者之间的关系：单位时间内通过传热面的传热量，称为该换热器的热负荷

传热过程速率用单位时间传递过的热量，或用单位时间单位面积传递过的热量表示；传质过程速率用单位时间单位面积传递过的质量表示

七、夹套式换热器的传热系数？

总传热系数通常在3000～5000w/m2.℃范围内。

八、螺线管换热器的传热系数？

1、汽水换热：过热部分为800"1000W/m=. °C

饱和部分是按照公式K=2093+786V（V是管内流速）含污垢系数。

水水换热为：K=767（1+V1+V2） （VI是管内流速，V2水壳程流速）含污

垢系数

实际运行还少有保守。有余量约10%

不同的流速、粘度和成垢物质会有不同的传热系数。K值通常在

800"2200W/m2 ・ °C 范围内。

列管换热器的传热系数不宜选太高，一般在800-1000 W/m：・ °C。

螺旋板式换热器的总传热系数（水一水）通常在1000~2000W/m‘・°C 范围内。

板式换热器的总传热系数（水（汽）一水）通常在3000~5000W/m：・°C 范围内。

九、简述间壁式换热器的传热过程？

间壁式换热是指在化工生产中遇到的多是间壁两侧流体的热交换,即冷、热流体被固体壁面( 传热面)所隔开，它们分别在壁面两侧流动。固体壁面即构成间壁式换热器。间壁式换热器的类型很多,它们都是典型的传热设备。

通常,将流体与固体壁面之间的传热称为对流传热过程，将热冷流体通过壁面之间的传热称为热交换过程,简称传热过程。

十、换热器冷却原理-详解换热器的工作原理和冷却过程

换热器冷却原理

换热器是工业生产中常见的一种设备，用于在流体之间传递热量。换热器的冷却原理是通过某种方式将热量从一个流体传递到另一个流体，从而实现冷却或加热的目的。下面将详细解释换热器的工作原理和冷却过程。

换热器的工作原理

换热器通过热交换面使两种流体实现热量交换，其中最常见的是管式换热器。在管式换热器中，通常由两组管道，分别为热介质流体和被加热介质流体通过。热介质流体在管道中流动并将热量传递给被加热介质流体，使被加热介质流体的温度升高或降低，从而实现冷却或加热的效果。这种热交换的工作原理在换热器中得到应用。

换热器的冷却过程

换热器的冷却过程通常分为对流换热和辐射换热两种方式。对流换热是指流体之间通过对流传递热量的过程，而辐射换热则是指通过热辐射传递热量的过程。在换热器的冷却过程中，流体会通过冷却介质来吸收热量，使得流体的温度降低。这种冷却过程在工业生产中被广泛应用，用于控制流体的温度以满足生产需求。

总之，换热器通过特定的工作原理和冷却过程实现了在工业生产中对流体温度的控制和调节。了解换热器的冷却原理，有助于我们更好地理解其在工业中的应用和意义。

感谢您阅读本文，希望通过本文对换热器的冷却原理有了更清晰的了解。