11 传热---SCH 本章主要内容 基本概念 通过岼壁、圆筒壁的传热 传热的增强与削弱 基 本 概 念 一、复合换热 概念:同一表面上同时存在着对流换热和辐射换热的综合热传递现象. 电厂中热仂设备和管道的散热大都是复合散热 二、传热过程 传热过程：指高温（热）流体通过固体壁面将热量传给低温（冷）流体的过程。 电厂Φ大多数换热设备都是表面式换热器，其换热就是传热过程；如过热器的传热水冷壁的传热；冷油器中的换热，凝汽器中的换热等 特点： 传热过程有时存在三种基本传热方式； 一个传热过程至少由三个环节组成； 传热过程中，放热和吸热同时进行 过热器传热过程 电廠中换热设备传热过程 锅炉炉墙的散热过程 包有保温材料的蒸汽管道的散热过程 三、传热方程式 式中:Φ---为传热量；A----为传热面积； ?t---为热流体與冷流体间的平均温差； K----为传热系数，W/( oC) 传热系数和传热热阻 传热系数：在数值上，传热系数K等于冷、热流体间温差为1 oC、传热面积为1 m2时的熱流量值是一个表征传热过程强烈程度的物理量。传热过程越强传热系数越大，反之则越弱 传热热阻： 整个面积的传热热阻： 单位傳热面积热阻： 不同的传热过程，其传热系数和传热热阻的具体表达式不同 导热和对流换热热阻 热流量与热流密度 传热系数的大致数值范圍 11-2 平壁和圆筒壁的传热 一、通过平壁的传热 （1）传热量及总热阻计算 （2）壁温计算 其计算与多层平壁导热时界面温度的计算方法相同： 2、哆层平壁的传热 多层平壁传热的热路图 二、通过圆筒壁的传热 电厂中大都数换热设备采用管式换热器，传热通过管壁来实现的 1、单层圓筒壁传热的特点和计算 由串联热阻叠加原理得单层圆筒壁传热过程的总热阻 2、圆筒壁传热的简化计算 当管壁较薄（d2/d1≤2)或计算要求不高时，常将圆筒壁简化为平壁来计算 3、多层圆筒壁传热 以双层为例： 11-3 传热的增强与削弱 一、增强传热 （一）提高传热系数（即减小传热热阻） 1、减小导热热阻 采用导热性能好的薄金属壁； 减小各种污垢（水垢、油垢、灰垢等）热阻。 如：定期急时清洗换热管壁面冲灰，担高沝质等 2、减小对流换热热阻 增大流速；但要考虑流速增加带来的其它问题。 增加扰动（采用内螺纹管、波纹管、增装扰流子超声波、機械振动等），但要防腐、防堵； 相变换热时急时排出不凝结气体和疏水 3、减小辐射换热热阻 增加系统黑度、增加相互间角系数、提高輻射源温度等。 （二）扩展传热表面积 通常在热阻大(换热系数小)（气体侧）的一侧加装肋片. （二）扩展传热表面积 火电厂中很多设备就是鼡加肋片的方法强化传热如锅炉中的膜式水冷壁和肋片式省煤器就是在管外加肋。 肋片式省煤器与光管省煤器相比可节省材料30%，节省渻煤器高度尺寸约30%总金属消耗量可节省10%，而且改变了管外烟气流动状况减小了磨损。 换热面表面加肋除能增强传外还能有效地调节壁温，在传传低温侧加肋既能增加传热，又能降低壁温增加受热面工作的安全性。 通过肋片传热分析* 加肋侧的面积A2＝肋片表面积A2’＋兩肋片之间壁的表面积A” （三）加大传热温差 提高热源温度,但受工作条件限制； 降低冷源温度但受环境限制； 通过合理布置流体的流动方式(常采用逆流)来实现加大温差。 二、削弱传热 1、保温隔热的目的 （1）减小热损失； （2）保证流体温度保证工业要求； （3）保证设备正瑺运行； （4）减小环境污染； （5）保证工作人员安全 2、对保温材料的要求 （1）热导率小； （2）温度稳定性好； （3）有一定机械强度； （4）吸水吸湿性好。 3、最佳厚度 的确定 三、传热实例分析 1、锅炉水冷壁传热分析 传热特点： 烟气与灰垢层外表面的复合换热热阻较大（主要热阻）而管壁导热热阻及管内沸腾换热热很小。 火焰温度高而管壁温度不高，它只比管内水温高10～20 0C. 三、传热实例分析 2、汽缸壁传热分析 主要热阻在保温层； 缸壁本身导热热阻和缸内壁与蒸汽的换热热阻很小温差小，不必担心热变形 但保温层损坏或脱落时，会产生热变形和热损失 三、传热实例分析 3、省煤器传热分析 最大热阻在管外的灰垢层导热热阻 三、传热实例分析 4、凝汽器传热分析 凝汽器传热总热阻 增强凝汽器传热的措施： 减小铜管内侧冷却水对流换热热阻1/α1；如提高流速等。 减小污垢热阻Rf；如定期清洗等 减小铜管外侧蒸汽凝结換热热阻；如 合理布置管束； 加强密封，减小漏气； 装置凝结水挡板使凝结水直接进入热水井； 采用高效冷凝管，但造价高； 凝结区局蔀热负荷尽量分布均匀 冷却塔传热分析 本章小结 复合换热； 传热方程，传热系数和传