为提高传热系数K值.ppt

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1、第七章换热设备一、换热设备的功能和分类换热设备（换热器）：温度不同的两种流体相互交换热量的设备。建筑内部热水供应中，换热设备常用的分类方法：(1)按贮热容积的大小，分为容积式，半容积式，半即热式和快速式。(2)按工作原理，分为间壁式和混合式。间壁式换热器:固体壁面将热媒和被加热的冷水隔开，通过对流和热传导传递热量。热媒可循环使用。分为水-水式和汽水式。混合式换热器:热媒和被加热的水直接接触，彼此混合进行热量交换。分为汽水混合换热器，蒸汽喷射消声换热器，涡旋式蒸汽换热器。热媒和被加热的水一起从卫生设备流出，不能循环使用。(3

2、)按换热器的构造分为管壳式、板式和螺旋板式。(4)按换热器的放置，分为卧式和立式。(5)按换热管的形式，分为列管式、固定U形管和浮动盘管式。（6）按换热管的多少又分为单管束、双管束和多管束。二、常用换热器的构造和特点（一）容积式换热器1、传统的容积式换热器1）构造2）传统容积式换热器的优缺点a)兼具换热、贮热功能。换热管束上部的贮热部分为不均匀用水的热水供应系统提供了一个贮存与调节的容积，出水温度稳定，供水安全可靠。b)被加热水通过罐体阻力损失很小。c)对热媒要求不严。d)结构简单，管理方便，可承受水压，噪声低。e)传热效

3、果差、热媒流速低、流程短、换热很不充分，一级换热难以满足使用要求。f)容积利用率低。（换热管束上部的同温热水区约占罐体容积的60%）g)体积大，一次投资高。h)水质易受污染。i)不节能。2、新型卧式容积式换热器传热系数K式中——管束壁厚。——换热管束内热媒向管束内壁的放热系数——管束内壁向外壁的导热系数——管束外壁向被加热水的放热系数。为提高传热系数K值，可减小换热管的管径和附加导流、阻流装置来实现。管径的减小可增大热媒流速，流速的增大不仅直接提高了值，而且可以改变热媒在管束内流动的流态，使其形成紊流，更进一步提高了热媒的

4、放热效果。同时由于热媒管束管径的减小，管壁厚度可相应减小，相应地减小了热阻。附加一些导流、阻流装置，组织被加热水流经换热管束，局部提高其流速，从而增大换热管外壁向被加热水的放热系数。同时，导流、阻流装置还可促使换热器内被加热水在升温阶段形成较强的对流，提高换热效果和最大限度地减少冷水区容积，提高了容积利用系数。新型卧式容积式换热器的特点1)提高了传热系数2)提高了容积利用率3)面积小4)节能5)换热系统简化3、新型立式容积式换热器改进之处：1)采用立式交错双盘管结构换热管束规格采用的钢管或铜管。两换热盘管上下错开，方便平面

5、布置，节省占地面积，增大换热面积。2)合理布置盘管管束在管程局部地方改变介质流态使其形成紊流，提高传热效果。3)罐内适当配置导流装置局部提高被加热水的流速，并使其形成强制自然循环，减少罐内的冷水区。新型立式容积式换热器的特点1）传热系数K值提高上下交错排列的管程结构，即提高了热媒流速，造成管程局部紊流，提高了热媒对管内壁的放热系数；又使被加热水在上升过程中，两次垂直冲刷换热管束，提高了换热能力。因为热媒与被加热水逆向流动，出口处温度最高的被加热水与温度最高的热媒相遇，换热处于一种最佳工况。被加热水温度均高于热媒出口温度，达

6、到了理想的传热效果。罐内设置的导流结构起到组织被加热水流经换热管束，提高被加热水流速的作用，从而增大换热管外壁向被加热水的放热系数。2)提高了容器利用率新型立式容积式换热器的冷水区只占整个罐体容积的5％～10％，容器利用率比立式传统容积式热水器大大提高。3)节能效果明显以蒸汽为热媒时，回收凝结水的温度低。换热量大，换热能力强，升温快，达到定温时间短，一级换热就满足使用要求，换热器数量大大减少，减少了表面散热损失，起到节能作用。4)热媒阻力增大5）系统简化，方便维修使用4、浮动盘管容积式换热器分配器的作用：使热媒在各管束内较

7、均匀的分配，增大流程，以利充分换热；又起阻尼作用，防止共振破坏。水平螺旋型浮动盘管优点：螺旋管的旋转半径大，换热面积大，换热量大。缺点：其构造有如串糖葫芦，中间只要有一根管出了问题，则整个管束都报废，无法更换，也无法采取其他补救措施。卧式和立式浮动盘管容积式换热器浮动盘管容积式换热器与U形管换热器相比优点1）提高了传热系数K值浮动盘管型换热器的K平均值分别为新型卧式和立式容积式换热器的1．40和1．31倍。2)提高了容积利用率浮动盘管形换热器的换热盘管距容器底可以近到100mm左右。其冷水区就很小，有效贮热容积可达95％左

8、右，大大提高了换热器的容积利用率。3)自动除垢，减小了检修工作量浮动盘管内流动的高温热媒是不断变化的，紫铜盘管会不断伸缩，盘管局部发生变形，附着在管外壁的水垢也会产生膨胀和收缩。水垢的热膨胀系数比管壁小，两者的胀缩量不同，使水垢自动脱落。浮动盘管容积式换热器与U形管换热器相比缺点1）各圈管的流程相差很大