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1 热交换器热计算的基本原理7

1.1 热计算基本方程式7

1.1.1 传热方程式7

1.1.2 热平衡方程式8

1.2 平均温差9

1.2.1 流体的温度分布9

1.2.2 顺流和逆流情况下的平均温差10

1.2.3 其它流动方式时的平均温差11

1.2.4 流体比热或传热系数变化时的平均温差21

1.3 传热有效度25

1.3.1 传热有效度的定义25

1.3.2 顺流和逆流时的传热有效度26

1.3.3 其它流动方式时的传热有效度30

1.4 热交换器热计算方法的比较35

1.5 流体流动方式的选择36

1.5.1 顺流和逆流37

1.5.2 混流和错流37

2 管壳式热交换器40

2.1 管壳式热交换器的类型、标准与结构40

2.1.1 类型和标准40

2.1.2 管子在管板上的固定与排列44

2.1.3 管板47

2.1.4 分程隔板48

2.1.5 纵向隔板、折流板和支持板49

2.1.6 挡管和旁路挡板51

2.1.7 防冲板与导流筒53

2.2 管壳式热交换器的结构计算53

2.2.1 管程流通截面积的计算54

2.2.2 壳体直径的确定55

2.2.3 壳程流通截面积的计算55

2.2.4 进出口连接管直径的计算57

2.3 管壳式热交换器的传热计算57

2.3.1 传热系数的确定57

2.3.2 换热系数的计算58

2.3.3 壁温的计算67

2.4 管壳式热交换器的流动阻力计算68

2.4.1 管程阻力计算69

2.4.2 壳程阻力计算70

2.4.3 流路分析法简介72

2.5 管壳式热交换器的合理设计74

2.5.1 流体在热交换器内流动空间的选择74

2.5.2 流体温度和终温的确定74

2.5.3 管子直径的选择75

2.5.4 流体流动速度的选择76

2.5.5 管壳式热交换器的热补偿问题77

2.5.6 管壳式热交换器的振动与噪声81

2.6 管壳式热交换器的设计程序83

2.7 管壳式冷凝器与蒸发器的工作特点92

2.7.1 管壳式冷凝器的工作特点92

2.7.2 管壳式蒸发器的工作特点97

2.8 高温、低温热交换器综述99

2.8.1 高温高压管壳式热交换器99

2.8.2 工业炉用高温热交换器101

2.8.3 低温热交换器107

3 高效间壁式热交换器113

3.1 螺旋板式热交换器113

3.1.1 基本构造和工作原理113

3.1.2 设计计算115

3.2 板式热交换器123

3.2.1 构造和工作原理123

3.2.2 流程安排及传热、压降计算129

3.2.3 板式热交换器的热力计算程序设计133

3.3 板翅式热交换器136

3.3.1 构造和工作原理137

3.3.2 板翅式热交换器的设计计算142

3.3.3 板翅式热交换器单元尺寸的决定和设计步骤150

3.4 翅片管热交换器155

3.4.1 构造和工作原理155

3.4.2 翅片管的类型和选择156

3.4.3 翅片管热交换器的传热计算与阻力计算160

3.4.4 空冷器的设计166

3.5 热管热交换器172

3.5.1 热管的组成与工作特性173

3.5.2 热管热交换器的传热计算179

3.5.3 热管热交换器的流动阻力计算183

3.5.4 热管热交换器的热管工作安全性校验184

3.5.5 热管热交换器的热力设计185

3.6 蒸发冷却（冷凝）器190

3.6.1 蒸发冷却（冷凝）器的结构190

3.6.2 蒸发冷却（冷凝）器中的传热191

3.6.3 蒸发冷却器传热面积的计算194

4 混合式热交换器200

4.1 冷水塔200

4.1.1 冷水塔的类型200

4.1.2 冷水塔的构造201

4.1.3 冷水塔的工作原理204

4.1.4 冷水塔的热力计算206

4.1.5 冷水塔的通风阻力计算212

4.1.6 冷水塔的设计计算214

4.2 喷射式热交换器215

4.2.1 喷射式热交换器的一般问题215

4.2.2 汽—水喷射式热交换器217

4.2.3 水—水喷射式热交换器226

4.3 混合式冷凝器229

4.3.1 混合式冷凝器的类型229

4.3.2 液柱式冷凝器的设计计算230

4.3.3 液柱式冷凝器的安装233

5 蓄热式热交换器235

5.1 蓄热式热交换器的结构和工作原理235

5.1.1 回转型蓄热式热交换器235

5.1.2 阀门切换型蓄热式热交换器236

5.2 蓄热式热交换器与间壁式热交换器的比较238

5.3 蓄热式热交换器传热设计计算特点241

5.3.1 传热系数242

5.3.2 对流换热系数242

5.3.3 传热面积243

6 热交换器的试验与研究244

6.1 传热特性试验244

6.1.1 传热系数的测定244

6.1.2 对流换热系数的测定246

6.2 阻力特性试验253

6.3 传热的强化254

6.3.1 增强传热的基本途径255

6.3.2 增强传热的方法256

6.3.3 热交换器的结垢与腐蚀258

6.4 热交换器的优化设计简介264

6.5 热交换器性能评价267

6.5.1 热交换器的单一性能评价法267

6.5.2 传热量与流动阻力损失相结合的热性能评价法267

6.5.3 熵分析法268

6.5.4 分析法268

6.5.5 具有强化传热表面的热交换器热性能评价——纵向比较法269

6.5.6 热经济学分析法270

附录271

附录A 传热系数经验数值271

附录B 当量直径计算公式276

附录C 水的污垢热阻经验数据277

附录D 气体的污垢热阻经验数据277

附录E 各种油品及溶液的污垢热阻经验数据278

附录F 流体流速的选择279

附录G 湿空气的密度、水蒸汽压力、含湿量和焓280

附录H 湿空气的焓湿图282

附录I 高翅片管空冷器的ψ=f（P,R）图283

附录J 环形翅片效率图285

参考文献286