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板式換熱器的傳熱過程詳解

來源: 本站
時間: 2018-09-03
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在傳熱過程中,很難存在單一的傳熱方式,傳熱過程實際上很復(fù)雜,由板式換熱器的原理而看,傳熱與傳導(dǎo)可以發(fā)生。我們已經(jīng)確定發(fā)生在板式換熱器中的傳熱方式有對流和傳導(dǎo),那到底他們是

      傳熱是一種相對復(fù)雜的物理現(xiàn)象,如果你拿一個熱的東西和冷的東西,熱量總是從高溫向低溫的傳遞就是傳熱過程,可以分為三種傳熱方式:傳導(dǎo),對流,輻射。根據(jù)板式換熱器的物理工作結(jié)構(gòu)來看,冷熱流體之間的換熱發(fā)生在板片上,是通過流體之間的對流傳熱或傳導(dǎo)傳熱完成。傳導(dǎo)傳熱現(xiàn)象是物體內(nèi)部相鄰部分間的熱量傳遞。

   板式換熱器的傳熱過程詳解          

      對流現(xiàn)象只能在氣體或液體中出現(xiàn),它是借溫度不同的各部分流體發(fā)生擾動和混合而引起的熱量轉(zhuǎn)移,因此流體的運(yùn)動特性對對對流傳熱有重要的影響,由導(dǎo)熱的特點(diǎn)可見,在對流的同時,流體內(nèi)部也有傳導(dǎo)的存在。

      事實上,在傳熱過程中,很難存在單一的傳熱方式,傳熱過程實際上很復(fù)雜,從板式換熱器的原理而看,傳熱與傳導(dǎo)可以發(fā)生。我們已經(jīng)確定發(fā)生在板式換熱器中的傳熱方式有對流和傳導(dǎo),那到底他們是如何進(jìn)行傳熱過程的?
      板片是板式換熱器的核心元件,在傳熱過程中,流體總是和板片直接接觸,因而熱量的傳遞一方面依靠流體質(zhì)點(diǎn)的不斷運(yùn)動的混合,即對流作用;另一方面依靠由于流體和板片以及存在溫差而造成的導(dǎo)熱作用。這種對流和傳導(dǎo)作用同時存在的過程,成為對流換熱。板式換熱器正是運(yùn)用了這個原理。

      由于引起流體流動的原因不同而使對流換熱的情況有很大差異,所以將對流換熱分為兩大類。一類是自然對流換熱,即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,如:空氣沿散熱器表面的自然對流換熱。另一類是強(qiáng)制對流換熱,即流體在泵或風(fēng)機(jī)等外力作用下流動時的換熱,如熱水在泵的驅(qū)動下在管內(nèi)流動時的換熱。

      一般情況下,強(qiáng)制流動時流體的流速高于自然流動時,所以強(qiáng)制流動的對流傳熱系數(shù)高。如:空氣的自動流動傳熱系數(shù)約為5~25W /(㎡·℃),而它的強(qiáng)制流動傳熱系數(shù)為10~100W /(㎡·℃)。影響對流換熱的因素很多,如流體的物性(比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)、密度、粘度等),板式換熱器表面形狀、大小、流體的流動方式,都會影響對流換熱,而且情況很復(fù)雜。
      板式換熱器多為人字形紋波和水平平直波紋的換熱板片,板片作為換熱面,板片之間形成通道進(jìn)行熱量交換,流體在兩塊板片之間形成窄小而曲折的通道中流過,冷熱流體依次通過流道,中間有一隔層板片將流體分開,并通過此板片進(jìn)行換熱,整個過程就是對流換熱過程。



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