《化工原理》 (上) 主讲人:戴猷元 2003.2
《 化 工 原 理 》 （上） 主讲人：戴猷元 2003.2
录 绪论 第一章流体流动 第二章流体输送机械 第三章流体流过颗粒和颗粒层的流动 第四章非均相物系的分离 第五章传热 第六章蒸发 总结
目 录 绪论 第一章 流体流动 第二章 流体输送机械 第三章 流体流过颗粒和颗粒层的流动 第四章 非均相物系的分离 第五章 传热 第六章 蒸发 总结
第五章传热 第一节概述 第二节热传导离心沉降及设备 第三节对流传热 第四节两流体间的传热 第五节对流传热系数的关联式 第六节热辐射 第七节换热器
第五章 传 热 第一节 概述 第二节 热传导离心沉降及设备 第三节 对流传热 第四节 两流体间的传热 第五节 对流传热系数的关联式 第六节 热辐射 第七节 换热器
第七节换热器 换热器的类型及特点:直接式;蓄热 式夹套 蛇管沉浸 间壁式套管喷淋 列管式壳体 管束管程隔板 花板壳程隔板 顶盖
第七节换热器 一、换热器的类型及特点：直接式；蓄热 式 夹套 蛇管 沉浸 间壁式 套管 喷淋 列管式 壳体 管束 管程隔板 花板 壳程隔板 顶盖
二、换热器的强化 Q= KSAt S↑管式(细管),翅片 △tn个严格逆流(无相变) u个,不易生垢 垢水质 K个 除垢 小处下手 a个、u个、湍流,内外沟流 热管
二、换热器的强化 S 管式（细管）, 翅片 tm 严格逆流（无相变） u，不易生垢 垢 水质 K 除垢 小处下手 、u、湍流，内外沟流 热管Q KS t = m
列管换热器的设计 WsI TI T2 S2 t1 条件管程,壳程允许的△p 体系物性,工业要求 分两步初选 校核
三、列管换热器的设计 WS1 T1 T2 WS2 t1 条件 管程，壳程允许的Δp 体系物性，工业要求 分两步 初选 校核
(一)初选 1、计算热负荷 2、确定流体在换热器中流动途径:压力 腐蚀,结垢处理等 3、确定t→型式 4、计算u,保证湍流(壳程数) 5、计算△ta1>0.8(壳程数) 6、由K估(实验、经验)→S估,定型号
（一）初选 1、计算热负荷 2、确定流体在换热器中流动途径：压力、 腐蚀，结垢处理等 3、确定t2→型式 4、计算u，保证湍流（壳程数） 5、计算tm εt > 0.8（壳程数） 6、由K估（实验、经验）→S估，定型号
(二)核算 1、△p由设备尺寸等计算△p是否满足要求 (改变管、壳程) 2、计算α1,αn,估计R,1、a不可小于 K估,否则改变管、壳程,或换型号。 3、计算△tm 、S实=1.15~1.2S
（二）核算 1、 p由设备尺寸等计算p是否满足要求 （改变管、壳程） 2、计算i，o，估计R, i、o不可小于 K估，否则改变管、壳程，或换型号。 3、计算tm 4、S实＝1.15~1.2S估
5-65水溶液t1=20℃,要求:t2=60℃ V=35m/h蒸汽加热03MPa(绝压) H=4m,液面上压力为0.03MPa(表压) 全部管路均为φ76×3mm,Le=200m 换热器阻力:Le=100m(中76×3mm) 换热器双管程25×2.5mm 90根管L=2m 水泵3B57A水泵 a)换热器是否可用,V=35m/h时t2=? b)泵是否满足要求? c)实际流量为多少,t2=? d)仍需35m3/h如何调节,轴功率为多少?
5－65 水溶液t1＝20℃，要求： t2＝60℃ VS=35m3 /h 蒸汽加热0.3MPa（绝压） H=4m，液面上压力为0.03MPa（表压） 全部管路均为76×3mm，Le =200m 换热器阻力：Le’=100m(76×3mm) 换热器 双管程25×2.5mm， 90根管L＝2m 水泵3B57A水泵 a）换热器是否可用，VS=35m3 /h时t2=? b）泵是否满足要求 c）实际流量为多少，t2=? d）仍需35m3 /h如何调节，轴功率为多少？
物理数据: P=1000k/m3 n=0.6w/m K C,=4000J/ kg.k 1=1×10°Pa:s的)=002 冷凝=1.2×104y/m2K R。=0.001m2.K/w 钢管45w/mK 1、核算换热器 35 LL三— =0.688m/s 3600兀 (0.02)×45 4 Re=ld/=13760Pr=Cn1/2=667
物理数据： 1、核算换热器： ( ) 3 3 4 2 2 1000 / 0.6 / 4000 / 1 10 0.02 1.2 10 / 0.001 / 45 / p S kg m w m K c J kg k Pa s w m K R m K w w mK − = = = = = = = = 磨擦 冷凝 钢管 2 35 1 0.688m/s 3600 (0.02) 45 4 u = = Re / 13760 Pr / 6.67 p = = = = u d C