1、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：管板分程隔板纵向隔板、折流板、支持板挡板和旁路挡板防冲板产生流动阻力的原因：流体具有
2、黏性，流动时存在着摩擦，是产生流动阻力的根源；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。（2013-2014学年第二学期考题简答）壳程流过的流体：容积容量大（特别是常压下气体） ，刚性结构换热器中换热系数大的流体，高黏度流体，层流区流动的 流体，饱和蒸汽管子直径的选择：总的趋向是采用小直径管 优点：传热
3、增强， 单位体积传热面大，传热面一定时，可使管子长度缩短缺点：流动阻力增加，管数增加，管子与管板连接处的泄露 的可能性增大，易积垢。选择流速要尽量使流体呈湍流状态3高效间壁式热交换器紧凑性：指热交换器的单位体积中所包含的传热面积大小，单位m2/m3板式热交换器主要部件及作用：传热板片：使流体在低速下发生强烈湍流，以强化传热；提高板片刚度，能耐较高的压力。密封垫片：防止流体的外漏和两流体之间内漏。压紧装置：将垫片压紧，产生足够的密封力，使得热交换器 在工作时不发生泄漏，通过旋紧螺栓来产生压紧力。板式热交换器的型号表示法（P129）板翅式热交换器的结构基本单元 是：隔板、翅片、封条。（2013-2
4、014学年第二学期考题填空）翅片作用：扩大传热面积，使换热得以改善，承担主要的传 热任务，加强两隔板之间的作用翅片的型号表示法（P141） （2013-2014学年第二学期考题名 词解释）翅片选择基本原则：（2013-2014学年第二学期考题简答） 平直翅片：流体之间温差较大；流体中含有固体悬浮物；传 热过程中有相变的冷凝、蒸发等情况。锯齿形翅片：流体之间温差较小；流体的粘度较大；传热过 程中有相变的冷凝、蒸发等情况；在空分设备中，可逆式热 交换器。多孔翅片：在空分设备中，冷凝蒸发器。翅化比（B）:翅片管外表面积与光管内表面积之比（P165）（2013-2014学年第二学期考题名词解释）热管正
5、常工作的2个条件： R A Pv+ A P1 + Pg （文字 表述：毛细压差应能克服蒸汽从加热段流向冷却段的阻力、 冷凝液体从冷却段回流到加热段的阻力以及重力对液体流动 的影响）热管工况：蒸发段的饱和温度仅稍高于冷凝段的饱和温度， 此温降小于1C2C即近乎等温流动时，被认为是工作正常 热管工作原理：工作时，蒸发段因受热而使其毛细材料中的 工作液体蒸发，蒸汽流向冷凝段，在这里由于受到冷却使蒸 汽凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发 段。如此循环不已，热量由热管一端传至另一端。热管工作特性：冷凝段，工作液在流动方向上因有蒸汽不断冷凝而增加；蒸发段，工作液在流动方向上因不断蒸发而减少
6、；绝热段，工作液保持不变热管工作极限：黏性极限声速极限携带极限毛细极 限沸腾极限工作温度低时，最易出现黏性极限及声速极限，在高温下则 应防止出现毛细极限及沸腾极限。（2013-2014学年第二学期 考题填空）6.3传热强化增强传热的基本途径：扩展传热面积 F加大传热温差 t提高传热系数K计算题部分：1.已知=300C, ti =210C, t2 =100C, 12 =200C。试计算 下列流动布置时换热器的对数平均温差。（1）逆流布置；（2）一次交叉，两种流体均不混合；（3）1-2型管壳式，热流体在壳侧；（4）2-4型管壳式，热流体在壳侧；（5）顺列布置。解：（ t max=t 1 -t2=2
7、10-100=110 C t min=t 1 -t 2 =300-200=100 CAt 巴严x一加血H _ MQTOO - i ,1 gr % -屮呻厂昨厂I处由课本图1.14查得（J=0.92tm=104.9 ： 0.92=96.5 C（3）由课本图1.8查得I =0.85tm=104.9 X 0.85=89.2 C（4）由课本图1.11查得1=0.97 tm=104.9 X 0.97=101.8 C（5）A t max =t 1 -t 2 =300-100=200 C t min =t 1 -t 2 =210-200=10 C2.1-2型管壳式换热器，用 30C的水来冷却 120C的热油
8、（C0=2100J/ （kg|K）,冷却水流量为 1.2kg/s，油流量为 2kg/s ,设总传热系数K=275W/（m K）,传热面积A=20rn，试确定水与油各 自的出口温度。取水的定压质量比热 Cp=4200J/（kg K）,热油的热容量 W=Mc=2：2100=4200W/K,因而 WWn, W=Wax二 NTU7I+flJ 二 1.31 X Jl + 0.832 二 1.7传热有效度- 代入数据，得=0.539（2+亚）可1琉（1+呂L又因为；- 一,所以解得t i” =71.5 C【或利用实际传热量 Q=1 2 Win（t 1 -t 2 j=W1（t 1 -t 1 ），代入数据，解
9、得 tl =71.5 C热平衡关系 W1（t 1 -t 1 ）=W2（t 2 -t 2 j,即4200i （120-71.5）=5040 : （t 2 -30）,解得 12 =70.3 C所以水的出口温度为70.3 C,油的出口温度为71.5 C3.一台逆流式水-水换热器，t； =87.5 C ,流量为每小时9000kg,t2 =32C，流量为每小时13500kg，总传热系数 K=1740W/（mK）, 传热面积A=3.75m2,试确定热水的出口温度。取水的定压质量比热 Cp=4200J/（ kg ?K）因而 W=Win, V2=Wax1 一 exp-NTU（l 一 &）1 &exp-NHJC
10、L-&=0.411 一 exp-0.62 X（l- 0.67）1 - 0.67 X exp-0.62 X （1 - 0.67）fl tl d 飞-041 = t - 647 Cf rfl _t287.5 - 32 1【或利用实际传热量 Q= Win（t 1 -t 2 ）=W（t 1 -t 1 ），代入数据，解得ti =64.7 C】所以热水的出口温度为 64.7 C4.温度为99 C的热水进入一个逆流型的热交换器， 将4 C的冷水加热到32 C，热水流量为 9360kg/h，冷水流量为4680kg/h，传 热系数为830W/ （m?C）,试计算该热交换器的传热面积和传热 有效度。水的比热为 C
11、p=4186J/ （ kg? C）o9箔0解法一：阴 : . 一36004680-X 4186 = 544L8tK/ CW=Wax, W2=Win,R=Win/WnaX=4680/9360=0.5 ,上2 -上2 -32-4二二 0.295S 一299-4l-exp-NTU（l-f?c解法二：由热平衡方程 VWt 1 -t l ）=W（t 2 -t 2 ），代入数据，解得 ti =85 C= 73.8 匕1【或者用算术平均温差厶t m= （ t max+A t min）】传热量 Q=WA 12=5441.8 ：（32-4）=152370.4W5.在一台1-2型壳式换热器中，管内冷却水从16C升高到35C,管外空气从119C下降到45C，空气流量为19.6kg/min，换热器总传热系数K=84W/（m?K），试计算所需的传热面积。先按逆流算出对数平均温差为% 二呱血二 5172 X 0.92 = 47.58T,19石空气的换热量/_ 一 :-_ /=6.1m2故需传热面积Q _ 24391KAtm 47.58X84
