换热器原理与设计复习重点..

绪论1.2.热交换器的分类：1）按照材料来分：金属的，陶瓷的，塑料的，是摸的，玻璃的等等2）按照温度状况来分：温度工况稳定的热交换器，热流大小以及在指定热交换区域内的温度不随时间而变；温度工况不稳定的热交换器，传热面上的热流和温度都随时间改变。

3）按照热流体与冷流体的流动方向来分：顺流式，逆流式，错流式，混流式4）按照传送热量的方法来分：间壁式，混合式，蓄热式恒在壁的他侧流动，两种流体不直接接触，热量通过壁面而进行传递。

过时，把热量储蓄于壁内，壁的温度逐渐升高；而当冷流体流过时，壁面放出热量，壁的温度逐渐降低，如此反复进行，以达到热交换的目的。

第一章1.Mc1℃是所需的热量，用W表示。

两种流体在热交换器内的温度变化与他们的热容量成反比；即热容量越大，流体温度变化越小。

2.W—对应单位温度变化产生的流动流体的能量存储速率。

4.顺流和逆流情况下平均温差的区别：在顺流时，不论W1、W2值的大小如何，总有μ＞０，因而在热流体从进口到出口的方向上，两流体间的温差△t总是不断降低；而对于逆流，沿着热流体进口到出口方向上，当W1＜W2时，μ＞０，△t不断降低，当W1＞W2时，μ＜０，△t不断升高。

5.P（定义式P12）物理意义：流体的实际温升与理论上所能达到的最大温升比，所以只能小于1。

6.R—冷流体的热容量与热流体的热容量之比。

（定义式P12）7.从φ值的大小可看出某种流动方式在给定工况下接近逆流的程度。

除非处于降低壁温的目的，否则最好使φ＞0.9，若φ＜0.75就认为不合理。

（P22 例1.1）8.所谓Qmax是指一个面积为无穷大且其流体流量和进口温度与实际热交换器的流量和进口温度相同的逆流型热交换器所能达到的传热量的极限值。

9.实际传热量Q与最大可能传热量Qmax=Q/Qmax。

意义：以温度形式反映出热、冷流体可用热量被利用的程度。

10.根据ε的定义，它是一个无因次参数，一般小于1。

其实用性在与：若已知ε及t1′、t2′时，就可很容易地由Q=εW min(t1′-t2′)确定热交换器的实际传热量。

1.什么叫热交换器？在工程中，将某种流体的热量以一定的传热方式传递给他种流体的设备。

2.热交换器设计应该满足哪些基本要求？合理实现工艺要求。

热交换强度高，热损失小，在有利的平均温差下工作结构安全可靠。

有与温度和压力条件相适应的不易遭到破坏的工艺结构便于制造、安装、操作和维修。

经济上合理。

保证较低的流动阻力，以减少热交换器的动力消耗设备紧凑。

⒊如何能做好热交换器设计？与传热学的发展相互促进，不可分割多学科交叉：传热学、流体力学、工程力学、材料科学涉及设计方法、设备结构、测试技术、计算和优化技术等对设计者来说，扎实的理论知识+经验4.热交换器的类型有哪些？分类方法：按用途：预热器（加热器）、冷却器、冷凝器、蒸发器。

按制造材料：金属、陶瓷、塑料、石墨、玻璃等。

按温度状况：温度工况稳定、温度工况不稳定。

按冷热流体的流动方向：顺流式（并流式）、逆流式、错流式（叉流式）、混流式。

按传送热量的方法：间壁式、混合式、蓄热式5.热交换器的选型应考虑哪些因素？基本标准：流体类型、操作压力和温度、热负荷和费用等。

对于一定热负荷热交换器的选型考虑因素：热交换器材质；操作压力与温度、温度变化情况、温度推动力；流量；流动方式；性能参数—热效率和压降；结构性；流体种类和相态；维护、检测、清洗、拓展、维修的可能性；总的经济性；加工制造技术；其它的用途6.热交换器的设计计算包括哪些内容？热计算，结构计算，流动阻力计算，强度计算。

7.名词解释间壁式热交换器：两流体分别在一个固体壁面两侧流动，不直接接触，热量通过壁面进行传递。

混合式：或称直接接触式。

两种流体直接接触传热蓄热式：或称回热式。

两种流体分别分时轮流和壁面接触，热量借助蓄热壁面传递沉浸式热交换器结构：这种热交换器多以金属管子绕成，或制成各种与容器相适应的情况，并沉浸在容器内的液体中。

优点：结构简单，便于防腐，能承受高压。

缺点：由于容器体积比管子的体积大得多,因此管外流体的表面传热系数较小。

换热器基础必学知识点
以下是换热器基础的一些必学知识点：
1. 热传导：介质中的热能通过分子间的碰撞传递的现象，即由高温区到低温区的传导。

热传导正比于温度梯度和介质的热导率。

2. 对流传热：介质周围的流体通过对流现象将热能传递出去。

对流传热正比于流体的流速、温度差和传热系数。

3. 辐射传热：通过辐射形式将热能传递出去，不需要介质的存在。

辐射传热正比于表面的辐射率、温度差和黑体辐射功率。

4. 传热方程：换热器中的传热可以通过传热方程来描述，常用的传热方程有热传导方程（Fourier定律）和对流换热方程（Newton冷却定律）。

5. 传热系数：描述换热器界面传热能力的物理量，是传热率与温度差之间的比例关系。

传热系数决定了传热的效率和速率。

6. 换热器类型：常见的换热器类型有壳管式换热器、板式换热器、管束式换热器等，根据不同的工艺需求选择适合的换热器类型。

7. 换热器设计：换热器的设计要考虑流体流量、温度差、传热系数、换热面积等因素，并进行热力学和动力学计算。

8. 热媒介选择：根据不同的工艺要求选择适合的热媒介，并考虑其传热性能、耐腐蚀性和成本等因素。

9. 损失：换热器中存在一定的传热损失，包括壁面传热损失、传热介质的流动损失和泄漏损失等，需要进行合理的设计和控制。

10. 性能评价：换热器的性能评价包括换热效率、效果、能耗等指标的考核和比较，以提高换热器的工作效率和经济性。

以上是换热器基础必学的知识点，掌握了这些知识可以更好地理解和应用换热器的原理和设计。

换热器网络综合知识点总结一、换热器的工作原理换热器的基本工作原理是利用两种或多种不同温度的物质间的热传递，使其温度相等或接近的过程。

通过换热器，热能可以从一个物体传递到另一个物体，从而实现加热或降温的目的。

换热器可以实现的热传递方式包括传导、对流和辐射。

传导是指热量通过固体或流体中分子的直接传递，而对流是指热量通过流体的运动传递。

辐射则是指热量通过电磁波传递。

在换热器中，通常会同时存在传导、对流和辐射的热传递方式。

二、换热器的分类根据不同的工作原理和结构特点，换热器可以分为许多种类。

常见的换热器包括壳管换热器、板式换热器、管板换热器等。

壳管换热器是一种常见的换热器类型，它由壳体和管束组成。

壳体内装有多根管子，通过管子内流体的流经实现热交换。

壳管换热器的结构简单，适用范围广泛，在工业生产中应用较为广泛。

板式换热器是另一种常见的换热器类型，它由许多平板组成。

通过板与板之间的接触实现热交换。

由于其结构紧凑，换热效率高，板式换热器在一些特殊的工况下有着独特的应用优势。

除了壳管换热器和板式换热器外，还有许多其他种类的换热器，如管板换热器、螺旋板换热器、换向换热器等。

每种换热器都有其适用的工况和特点，需要根据具体的使用需求选择合适的换热器类型。

三、换热器的性能参数换热器的性能参数是评价换热器性能优劣的重要指标，主要包括传热系数、热负荷、热效率等。

这些性能参数直接影响到换热器的工作效果和能耗。

传热系数是换热器的重要性能参数之一，它反映了换热器单位面积上的热交换能力。

传热系数越大，换热器的传热效率就越高。

传热系数受到流体性质、流体流动状态、换热器结构等多种因素的影响，通过对这些因素的分析和优化，可以提高传热系数，提高换热器的传热效率。

热负荷是换热器的另一个重要性能参数，它反映了换热器所能处理的热量大小。

热负荷越大，换热器所能处理的热量就越多。

换热器的热负荷受到换热器结构、流体流动状态、入口温度等因素的影响，通过对这些影响因素的控制和优化，可以提高换热器的热负荷，提除了传热系数和热负荷外，换热器的热效率、压降、耐腐蚀性等性能参数也是评价换热器性能优劣的重要指标，针对这些性能参数进行研究和优化，可以提高换热器的工作效果和使用寿命。

换热器设计知识点换热器是一种广泛应用于工业领域的设备，用于实现不同流体之间的热量传递。

它的设计是一项复杂的工作，需要考虑多个因素和知识点。

本文将介绍换热器设计中常用的一些知识点，并探讨它们的应用。

一、热传导与对流传热换热器的主要功能是通过热传导和对流传热来实现热量的交换。

热传导是指通过固体介质的分子振动和碰撞使得热量传递的过程。

对流传热则是通过流体的对流运动来实现热量的传递。

在换热器设计中，我们需要考虑热传导和对流传热的传热系数。

传热系数与换热器设计的效率密切相关，因此需要合理选择换热介质、设计换热器的结构和形状，以最大程度地提高传热系数。

二、换热器的热负荷计算在进行换热器设计之前，首先需要计算换热器的热负荷。

热负荷是指单位时间内热量传递的量，可以通过测量流体的温度、流量和热容来计算。

在进行热负荷计算时，需要考虑流体的物性参数、流体的传热特性以及流体在换热过程中的温度变化。

通过合理的计算方法和模型，可以得出准确的热负荷值，为换热器的设计提供基础数据。

三、传热表面积的确定传热表面积是指用于热量交换的有效表面积，是换热器设计中的重要参数。

在确定传热表面积时，需要考虑热负荷、传热系数以及流体的速度等因素。

为了提高传热效率，需要在保证传热表面积足够的前提下，尽量减小换热器的体积。

因此，在换热器设计中，需要根据实际情况和要求，选择合适的表面积大小，以实现最佳的换热效果。

四、流体流动与阻力损失流体流动是换热器设计中的重要考虑因素之一。

流体的流动情况直接影响了热传导和对流传热的效率。

在换热器的设计中，我们需要考虑流体的流速、流道的形状和结构以及流体在流动过程中的阻力损失。

通过合理的设计，可以实现流体的顺畅流动，并尽量减小阻力损失，提高整个系统的效率。

五、材料的选择与耐久性考虑在换热器设计中，材料的选择是至关重要的。

换热器需要能够承受高温、高压以及化学腐蚀等不同的工作环境。

因此，在选择换热器的材料时，需要考虑材料的热传导性能、耐腐蚀性能以及机械强度等因素。

热交换器原理与设计题型：填空20％名词解释（包含换热器型号表示法）20％简答10％计算（4题）50％0 绪论热交换器：将某种流体的热量以一定的传热方式传递给他种流体的设备。

(2013-2014学年第二学期考题[名词解释]) 热交换器的分类：按照热流体与冷流体的流动方向分为：顺流式、逆流式、错流式、混流式按照传热量的方法来分：间壁式、混合式、蓄热式。

(2013-2014学年第二学期考题[填空])1 热交换器计算的基本原理（计算题）热容量（W＝Mc）：表示流体的温度每改变1℃时所需的热量 温度效率（P）：冷流体的实际吸热量与最大可能的吸热量的比率(2013-2014学年第二学期考题[名词解释])传热有效度（ε）：实际传热量Q与最大可能传热量Q max之比2 管壳式热交换器管程：流体从管内空间流过的流径。

壳程：流体从管外空间流过的流径。

<1-2>型换热器：壳程数为1，管程数为2卧式和立式管壳式换热器型号表示法（P43）(2013-2014学年第二学期考题[名词解释])记：前端管箱型式:A——平盖管箱B——封头管箱壳体型式:E——单程壳体F——具有纵向隔板的双程壳体H——双分流后盖结构型式:P——填料函式浮头 S——钩圈式浮头 U——U形管束管子在管板上的固定：胀管法和焊接法管子在管板上的排列：等边三角形排列（或称正六边形排列）法、同心圆排列法、正方形排列法，其中等边三角形排列方式是最合理的排列方式。

(2013-2014学年第二学期考题[填空])管壳式热交换器的基本构造：⑴管板⑵分程隔板⑶纵向隔板、折流板、支持板⑷挡板和旁路挡板⑸防冲板产生流动阻力的原因：①流体具有黏性，流动时存在着摩擦，是产生流动阻力的根源；②固定的管壁或其他形状的固体壁面，促使流动的流体内部发生相对运动，为流动阻力的产生提供了条件。

热交换器中的流动阻力：摩擦阻力和局部阻力管壳式热交换器的管程阻力：沿程阻力、回弯阻力、进出口连接管阻力管程、壳程内流体的选择的基本原则：（P74）管程流过的流体：容积流量小，不清洁、易结垢，压力高，有腐蚀性，高温流体或在低温装置中的低温流体。

热交换器复习重点1.套管式换热器的特点优点：结构简单，适用于高温高压流体，特别是小容量流体的传热。

如果工艺条件变动，只要改变套管的根数，就可以增减热负荷。

另外，只要做成内管可以抽出的套管，就可以清除污垢，所以它亦适用于易生污垢的流体。

缺点：流动阻力大，金属消耗量多，而且体积大，占地面积大，故多用于传热面积不大的换热器。

2.换热器的四大计算包括：热计算、结构计算、流动阻力计算、强度计算。

3.相变换热中顺流还是逆流的换热温差有无差别？于其中有一种流体在相变的情况下进行传热，它的温差沿传热面不变，因此无顺流、逆流之别。

4.顺流的平均温差和温度的分布特点：两种流体向着同一方向平行流动，热流体的温度沿传热面不断降低，冷流体的温度沿传热面不断升高。

5.温度交叉能否出现在逆流换热和顺流换热逆流能，顺流不能。

6.采用胀管法固定管子时换热器压力一般不能超过？压力低于。

7.分程隔板的作用为了将热交换器的管程分为若干流程。

8.高效间壁式换热器包括哪些类型螺旋板式、板式、翅片管式及热管热交换器。

9.板式换热器的关键部件和最易出现故障的部件关键部件：传热板片。

故障部件：垫圈。

10.回转式空气预热器的特点优点：结构紧凑，节省钢材，耐腐蚀性好和受热面受到磨损和腐蚀时不增加空气预热器的漏风量等。

缺点：漏风量较大，对密封结构要求较高。

11．换热器中热应力方法在热交换器中，除了压力产生的应力外，还会于壳体、管子所接触的流体温度不等，使壳体、管束的伸长受到约束，从而在轴向产生拉应力或压应力。

这种温差引起的力称为温差应力或热应力、温差轴向应力。

12.确定传热系数的方法有哪几类？各自适用场合？方法：选用经验数据于设计者根据经验或参考书籍选用工艺条件相仿、设备类型类体，高粘度流体和在层流区流动的流体，饱和蒸汽。

14.热交换器流体的选用速度和最佳速度的关系选用速度是要尽量避免流体呈湍流状态，以保证设备在较大的传热系数下进行热交换，为避免产生过大的压降，才不得不选用层流状态下的流速。

绪论1.2.热交换器的分类：1）按照材料来分：金属的，陶瓷的，塑料的，是摸的，玻璃的等等2）按照温度状况来分：温度工况稳定的热交换器，热流大小以及在指定热交换区域内的温度不随时间而变；温度工况不稳定的热交换器，传热面上的热流和温度都随时间改变。

3）按照热流体与冷流体的流动方向来分：顺流式，逆流式，错流式，混流式4）按照传送热量的方法来分：间壁式，混合式，蓄热式恒在壁的他侧流动，两种流体不直接接触，热量通过壁面而进行传递。

过时，把热量储蓄于壁内，壁的温度逐渐升高；而当冷流体流过时，壁面放出热量，壁的温度逐渐降低，如此反复进行，以达到热交换的目的。

第一章1.Mc1℃是所需的热量，用W表示。

两种流体在热交换器内的温度变化与他们的热容量成反比；即热容量越大，流体温度变化越小。

2.W—对应单位温度变化产生的流动流体的能量存储速率。

4.顺流和逆流情况下平均温差的区别：在顺流时，不论W1、W2值的大小如何，总有μ＞０，因而在热流体从进口到出口的方向上，两流体间的温差△t总是不断降低；而对于逆流，沿着热流体进口到出口方向上，当W1＜W2时，μ＞０，△t不断降低，当W1＞W2时，μ＜０，△t不断升高。

5.P（定义式P12）物理意义：流体的实际温升与理论上所能达到的最大温升比，所以只能小于1。

6.R—冷流体的热容量与热流体的热容量之比。

（定义式P12）7.从φ值的大小可看出某种流动方式在给定工况下接近逆流的程度。

除非处于降低壁温的目的，否则最好使φ＞0.9，若φ＜0.75就认为不合理。

（P22 例1.1）8.所谓Qmax是指一个面积为无穷大且其流体流量和进口温度与实际热交换器的流量和进口温度相同的逆流型热交换器所能达到的传热量的极限值。

9.实际传热量Q与最大可能传热量Qmaxε表示，即ε=Q/Qmax。

意义：以温度形式反映出热、冷流体可用热量被利用的程度。

10.根据ε的定义，它是一个无因次参数，一般小于1。

其实用性在与：若已知ε及t1′、t2′时，就可很容易地由Q=εW min(t1′-t2′)确定热交换器的实际传热量。