板式熱交換器中冷、熱流體之間的熱交換一般都是通過流體的對流熱交換(或相變熱交換)、垢層及板片的導(dǎo)熱來完成的。由于參與傳熱的流體通常都是液體而不是氣體,所以不存在輻
板式熱交換器中冷、熱流體之間的熱交換一般都是通過流體的對流熱交換(或相變熱交換)、垢層及板片的導(dǎo)熱來完成的。由于參與傳熱的流體通常都是液體而不是氣體,所以不存在輻射熱交換。板式熱交換器傳熱的基本方式包括以下3種:
1、對流熱交換
一般來說,對流和導(dǎo)熱都是板式熱交換器傳熱的基本方式。對于工程上的傳熱過程,流體總是和固體壁直接相接觸的。因而,熱量的傳遞一方面依靠流體質(zhì)點的不斷運動的混合,就是我們說的對流作用。另一方面,依靠由于流體和壁以及流體各處存在溫差而造成的導(dǎo)熱作用,這種對流和導(dǎo)熱同時存在的過程,稱為對流熱交換。
由于引起流體流動的原因不同而使對流熱交換的情況有很大的差異,所以,將對流熱交換分為兩大類。一類是自然對流熱交換,即因流體各部分溫度不同而引起的密度差異所產(chǎn)生的流動換熱;另一類是強制對流熱交換,即流體在泵或者風(fēng)機等外力作用下流動時的熱交換。一般情況下,強制流動時流體的流速高于自由流動時,強制流動的對流傳熱系數(shù)高。
2、相變熱交換
在對流熱交換中發(fā)生著蒸汽的凝結(jié)或液體的沸騰的熱交換過程,統(tǒng)稱為相變熱交換。由于在這類熱交換過程中,同時發(fā)生著物態(tài)的變化,情況要比單相流體中的對流熱交換復(fù)雜得多。所以,相變熱交換問題成為一個獨立的研究領(lǐng)域,而一般的對流熱交換問題也就是指單相流體而言。
3、導(dǎo)熱
在板式熱交換器中,板片及垢層的傳熱均屬于導(dǎo)熱。由于板片及垢層的厚度和板面尺寸相比很小。所以,導(dǎo)熱過程可認(rèn)為是沿厚度方向的一維導(dǎo)熱。如果板片表面有非金屬涂層,則還要考慮通過涂層的導(dǎo)熱。