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板式換熱器的傳熱過程詳解
來源：
本站
時(shí)間:
2018-09-03
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在傳熱過程中，很難存在單一的傳熱方式，傳熱過程實(shí)際上很復(fù)雜，由板式換熱器的原理而看，傳熱與傳導(dǎo)可以發(fā)生。我們已經(jīng)確定發(fā)生在板式換熱器中的傳熱方式有對流和傳導(dǎo)，那到底他們是
傳熱是一種相對復(fù)雜的物理現(xiàn)象，如果你拿一個(gè)熱的東西和冷的東西，熱量總是從高溫向低溫的傳遞就是傳熱過程，可以分為三種傳熱方式：傳導(dǎo)，對流，輻射。根據(jù)板式換熱器的物理工作結(jié)構(gòu)來看，冷熱流體之間的換熱發(fā)生在板片上，是通過流體之間的對流傳熱或傳導(dǎo)傳熱完成。傳導(dǎo)傳熱現(xiàn)象是物體內(nèi)部相鄰部分間的熱量傳遞。
對流現(xiàn)象只能在氣體或液體中出現(xiàn)，它是借溫度不同的各部分流體發(fā)生擾動(dòng)和混合而引起的熱量轉(zhuǎn)移，因此流體的運(yùn)動(dòng)特性對對對流傳熱有重要的影響，由導(dǎo)熱的特點(diǎn)可見，在對流的同時(shí)，流體內(nèi)部也有傳導(dǎo)的存在。
事實(shí)上，在傳熱過程中，很難存在單一的傳熱方式，傳熱過程實(shí)際上很復(fù)雜，從板式換熱器的原理而看，傳熱與傳導(dǎo)可以發(fā)生。我們已經(jīng)確定發(fā)生在板式換熱器中的傳熱方式有對流和傳導(dǎo)，那到底他們是如何進(jìn)行傳熱過程的？板片是板式換熱器的核心元件，在傳熱過程中，流體總是和板片直接接觸，因而熱量的傳遞一方面依靠流體質(zhì)點(diǎn)的不斷運(yùn)動(dòng)的混合，即對流作用；另一方面依靠由于流體和板片以及存在溫差而造成的導(dǎo)熱作用。這種對流和傳導(dǎo)作用同時(shí)存在的過程，成為對流換熱。板式換熱器正是運(yùn)用了這個(gè)原理。
由于引起流體流動(dòng)的原因不同而使對流換熱的情況有很大差異，所以將對流換熱分為兩大類。一類是自然對流換熱，即流體各部分溫度不同而引起的密度差異所產(chǎn)生的流動(dòng)換熱，如：空氣沿散熱器表面的自然對流換熱。另一類是強(qiáng)制對流換熱，即流體在泵或風(fēng)機(jī)等外力作用下流動(dòng)時(shí)的換熱，如熱水在泵的驅(qū)動(dòng)下在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的換熱。
一般情況下，強(qiáng)制流動(dòng)時(shí)流體的流速高于自然流動(dòng)時(shí)，所以強(qiáng)制流動(dòng)的對流傳熱系數(shù)高。如：空氣的自動(dòng)流動(dòng)傳熱系數(shù)約為5～25W /（㎡·℃），而它的強(qiáng)制流動(dòng)傳熱系數(shù)為10～100W /（㎡·℃）。影響對流換熱的因素很多，如流體的物性（比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)、密度、粘度等），板式換熱器表面形狀、大小、流體的流動(dòng)方式，都會影響對流換熱，而且情況很復(fù)雜。板式換熱器多為人字形紋波和水平平直波紋的換熱板片，板片作為換熱面，板片之間形成通道進(jìn)行熱量交換，流體在兩塊板片之間形成窄小而曲折的通道中流過，冷熱流體依次通過流道，中間有一隔層板片將流體分開，并通過此板片進(jìn)行換熱，整個(gè)過程就是對流換熱過程。
