传热设备被发现在广泛的工业中是有用的。它们可广义地定义为将热从热介质传递到冷介质的设备。换热器的设计和换热设备的结构因应用场合和所涉及的换热介质的不同而有很大的差异。
传热设备的效率
控制传热效率的一些基本参数。
1.温差-所涉及的介质之间的高温差,增加了热流密度,保证了高效的传热。
2.流体的性质—流体属性,例如粘度电导率,密度发挥关键作用热交换器效率并确定了传热系数。
3.类型的流—通常,传热介质是连续流动的。这些流可以彼此平行(共流),彼此反向(逆流),或近似垂直(交叉流)。两种介质之间的温差随流动长度的位置而变化。逆流流动提供了最佳的效率,确保高整体温差(由LMTD测量)。
4.表面积-可用于传热的高表面积意味着在相同的热流密度下,传热效率更高。强化传热区域可以通过在传热表面使用翅片来实现。
5.动荡—高湍流度意味着流体更容易通过对流换热。由于对流换热是一种比导热更有效的换热方式,因此可以利用紊流来提高换热效率。
不同类型的热交换器
不同的传热设备的类型或热交换器在过程工业中被广泛使用。具体的交换器类型的选择取决于几个因素
- 主要目标——例如,加热或冷却特定的“工艺流体”
- 可用的公用事业-例如,空气,冷水,蒸汽,热水,电力,燃料等。
- 热和冷流体的类型-它们是液体还是气体?他们两个人的操作压力是多少?
- 可用空间,对于紧凑和隐蔽的空间,可能需要特殊的紧凑热交换器
- 热蒸汽和冷蒸汽的流量
- 所需传热速率
- 化学成分如何和冷流体-以设计可能的腐蚀
传热设备设计中的商业因素
还有其他一些因素,它们与传热无关,但仍然支配着换热器的设计。
1.资本成本,大型热交换器可以在非常小的温差下进行传热,但它们的成本较高。
2.运营成本-在管壳式换热器中,可以使用小直径的管,以增加传热可用的表面积。但是,小直径也意味着更高管道的压降导致更高的运营成本。
3.材料-取决于流体的类型及其腐蚀性在美国,即使不能保证最大的传热,也必须选择合适的材料来建造热交换器。此外,在管壳式换热器,你可以有不同的材料为壳和管边。一般来说,这是一个很好的实践在管侧放置腐蚀性液体,所以你可以有更好的耐腐蚀材料的管道。
4.流体相-不同类型的交换器用于不同的流体和均匀的相变,例如冷凝器、锅炉、风冷交换器等。
更多的传热设备的例子
- 暖通空调系统-加热、通风和空调系统负责室内空气的加热和冷却(通过空调),以保持一个舒适的室内温度。因此,HVAC系统是用不同种类的传热设备建造的。通风是暖通空调的另一个重要元素。






