高效换热理论依据

 高效换热理论依据
   传热现象是由温度差引起的能量转移，即以温度差为动力而产生的能量由高温向低温进行传递的过程称为传热。传热有三种基本方式，即混合式、蓄热式、间壁式，其中，间壁式在冷热两种流体之间用一金属壁（或石墨等导热性好的非金属）隔开，以使两种流体在不相混合的情况下进行热量交换，是传热效果较好的一种传热方式；混合式是冷热两种流体通过直接混合进行热量交换，蓄热式是冷、热两种流体交替地通过同一蓄热室时，即可通过填料将得自热流体的热量，传递给冷流体，达到换热的目的。这三种传热方式的传热效果是按照：间壁式＞蓄热式＞混合式，由高到低依次排列。在实际的化工应用中多采用间壁式的传热方式进行。
一、换热管的壁厚对传热的影响；?
不同物质单位温度梯度下的热通量，称为该物质的导热系数，它表征物质导热能力的大小，是物质的物理性质之一，与物质的组成、结构、密度、温度及压强有关系。不同状态物质的导热系数是基本按照金属固体＞非金属固体＞金属液体＞非金属液体＞气体的顺序从大到小排列。在间壁传热过程中，能量的传递速率是与传热面积和传热面两侧温差均成正比，并且还与物质本身的导热系数有关。
由公式可以看出，传热界面的导热系数与传热界面的壁厚成反比。螺旋螺纹管换热器换热管束平均厚度为0.6mm，接近普通平板式换热器板片厚度0.8～1.2mm，而传统管壳式换热器列管平均壁厚在2.0～2.5mm之间，螺旋板换热器板厚2～4mm，在同等材质及工况下，螺旋螺纹管换热器换热管壁的导热系数是其它传统换热器的1.3～7倍。


在列管换热器中，哪种流体在什么条件下走管程(或壳程)，选择的一般原则为：
(1)不洁净和易结垢的流体宜走管程，因管内清洗方便；
(2)腐蚀性流体宜走管程，以免管束和壳体同时受腐蚀，且清洗、检修方便；
(3)压强高的流体宜走管程，以免壳体同时受压；
(4)有毒流体宜走管程，使泄漏机会减少；
(5)被冷却的流体宜走壳程，便于散热，增强冷却效果；
(6)饱和蒸汽宜走壳程，便于排出冷凝液和不凝气，且蒸汽洁净不污染；
(7)流量小或粘度大的流体宜走壳程，因折流档板的作用可使在低雷诺数(Re＞100)下即可达到湍流，但也可在管内采用多管程；
8)若两流体温差较大，宜使α大的流体走壳程，使管壁和壳壁温差减小。
在具体选择时，上述原则经常不能同时兼顾，会互相矛盾，这时要根据实际情况，抓住主要问题，作为选择的依据。