化工原理知识点总结复习重点（完美版） - 图文(4)

4、对流传热：流体流过固体壁面（流体温度与壁面温度不同）时的传热过程称为对流传热。 1）流体无相变的对流传热 流体在传热过程中不发生相变化，依据流体流动原因不同，可

分为两种情况。

①强制对流传热，流体因外力作用而引起的流动；

②自然对流传热，仅因温度差而产生流体内部密度差引起的流体对.. 流动。

2）流体有相变的对流传热 流体在传热过程中发生相变化，它分为两种情况。 ①蒸气冷凝，气体在传热过程中全部或部分冷凝为液体；

②液体沸腾，液体在传热过程中沸腾汽化，部分液体转变为气体

对流传热的温度分布情况

对流传热是集热对流和热传导于一体的综合现象。对流传热的热阻主要集中在层流内层，因此，减薄层流内层的厚度是强化对流传热的主要途径。 ? 传热过程中热、冷流体（接触）热交换方式：（书p211） 1、 直接接触式换热和混合式换热器； 2、 蓄热式换热和蓄热器； 3、 典型的间壁式换热器：（列管换热器，区分壳程、管程、单/多壳程、单/多管程）

特定的管壳式换热器传热面积：S=n?dL S——传热面积；n——管数；d——管径，m； L——管长，m。

? 传热速率和热通量：

传热速率Q（又称热流量）指单位时间内通过传热面积的热量； 传热速率=

传热推动力（温度差）?t；Q= R——整个传热面的热阻，。C/W

传热热阻R热通量q（又称传热速度）指单位面机的传热速率。 q=

dQdS；q=

?t。； R’——单位传热面积的热阻，m2.C/W R'? 热传导基本规律：

傅里叶定律：傅立叶定律为热传导的基本定律，表示通过等温表面的导热速率与温度梯度及传热面积成正比，即：

? 通过平壁的稳态热传导： 1、 单层平壁的热传导： Q?t?t2?.S.?t??tQ?t?t?S(t1?t2)?1? q? ??bbbbRSR'?S?b——平壁厚度，m；

△t——温度差，导热推动力，。C；

R?b——导热热阻，。C/W； ?Sb。——导热热阻，m2. C/W。?R'?2、 多层平壁的热传导： 在稳态导热时，通过各层的导热速率必相等，即Q=Q1=Q2=Q3 ;热通量也相等：q=q1=q2=q3

（三层）

（n层）

? 通过圆筒壁的热传导： 1、 单层圆筒壁的热传导：

Q??.Sm.?tr?r12?L?（t1?t2) Sm?2?rmLrm?2?rblnr2/r1ln2r1Q1=Q2=Q3=Qn （注意判断选择填空） q1>q2>q3>qn

2、 多层圆筒壁的热传导：

（n层）

? 保温层的临界直径：

通常，热损失随保温层厚度的增加而减少。但是在小直径圆管外包扎性能不良的保温材料，随保泪层厚度增加，可能反而使热损失增大。

（散热区、保温区，d0大于B点保温才

有意义）

二、总传热：（参考习题及例题）

? 热量衡算：

? 总传热速率方程： Q=KS?tm?tm??t2??t1（△t2需大于△t1） ?t2ln?t1

总传热系数K、总热阻总热阻=热阻之和

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三、换热器及强化传热途径：

? 间壁式换热器的类型：（掌握原理书p277）

管式换热器： 1、 蛇管式换热器（沉浸式蛇管换热器、喷淋式蛇管换热器） 2、 套管式换热器 3、 管壳式换热器（固定管板式换热器、U形管换热器） 板式换热器： 1、 夹套式换热器 2、 板式换热器 3、 螺旋板式换热器（I、II、III形）、 翅片式换热器： 1、 翅片管式换热器 2、 版翅片式换热器

热管换热器 ? 间壁式换热器强化传热途径： 1、 增大平均温度差△tm 2、 增大传热面积S 1) 翅化面；2）异形表面；3）多孔物质结构；4）采用小直径传热管。 3、 增大总传热系数K 1) 提高流体的流速；2）增强流体的扰动；3）在流体中加固体颗粒；4）采用短管换热器；5）防止垢层形成和及时清除垢层。 第五章、蒸发（不挥发溶质）

一、概述及蒸发器

二、溶液沸点升高与温度差损失 三、多效蒸发及流程 一、概述及蒸发器：

? 单效蒸发与多效蒸发：单效蒸发与多效蒸发在操作中一般用冷凝方法将二次燕汽不断地移

出，否则蒸汽与沸腾溶液趋于平衡，使蒸发过程无法进行。若将二次蒸汽直接冷凝，而不利用其冷凝热的操作称为单效蒸发。若将二次蒸汽引到下一蒸发器作为加热蒸汽，以利用其冷凝热，这种串联蒸发操作称为多效燕发。 ? 常见蒸发器类型及原理（书P302）

循环形（非膜式）蒸发器： 1、 中央循环管式（或标准式）蒸发器 2、 悬筐式蒸发器 3、 外热式蒸发器 4、 强制循环蒸发器

（单程型）膜式蒸发器： 1、 升膜蒸发器 2、 降膜蒸发器 3、 升-降膜蒸发器

4、 刮板搅拌薄膜蒸发器

直接加热蒸发器 二、溶液沸点升高与温度差损失：

? 溶液的沸点：

溶液中含有不挥发的溶质，在相同条件下，其蒸气压比纯水的低，所以溶液的沸点就比纯水的要高，两者之差称为因溶液蒸气压下降而引起的沸点升高。

例如，常压下20%（质量百分数）NaOH水溶液的沸点为108.5℃，而水的沸点为100℃，此时溶液沸点升高8.5度。

由于有沸点升高现象，使同条件下蒸发溶液时的有效温度差下降8.5℃，正好与溶液沸点升高值相等，故沸点升高又称为温度差损失。 ? 温度差损失：（书P310）

温度差损失不仅仅是因为溶液中含有了不挥发性溶质引起的，蒸发器内的操作压力高于冷凝嚣以克服二次蒸汽从蒸发器流到冷凝器的阻力损失、蒸发器的操作需维持一定的液面等因素都会造成温度差损失。

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1、 因溶液蒸气压下降而引起的温度差损失△

2、 因加热管内液柱静压力而引起的温度差损失△’’