1、盤管(guǎn)和(hé)夾套加热:
A、浸入(rù)式蒸汽盤管(guǎn) - 这(zhè)是(shì)一(yī)種(zhǒng)應(yìng)用(yòng)廣泛的(de)傳热方(fāng)式,在(zài)容器中(zhōng),蒸汽盤管(guǎn)浸沒(méi)在(zài)制程流体中(zhōng),如(rú)大(dà)型儲油(yóu)罐、水(shuǐ)箱(xiāng)、電(diàn)鍍槽、酸(suān)洗槽等。
電(diàn)鍍槽內(nèi)因(yīn)为(wèi)要(yào)放置電(diàn)鍍物(wù)品,因(yīn)此(cǐ)加热盤管(guǎn)需要(yào)放在(zài)側面(miàn),如(rú)下(xià)图(tú)的(de)壁(bì)挂式盤管(guǎn)。
盤管(guǎn)的(de)直(zhí)徑和(hé)长(cháng)度應(yìng)選擇合理(lǐ)。过(guò)短(duǎn)的(de)大(dà)口(kǒu)徑盤管(guǎn)無法(fǎ)均勻的(de)将热量(liàng)散(sàn)布到(dào)整个空(kōng)間(jiān),但是(shì)过(guò)长(cháng)的(de)盤管(guǎn)也(yě)会(huì)因(yīn)为(wèi)沿程壓降过(guò)大(dà)而(ér)産生(shēng)温(wēn)度梯(tī)度,導致(zhì)加热不(bù)均。

B、蒸汽夾套 - 蒸汽在(zài)外壁(bì)和(hé)容器壁(bì)之(zhī)間(jiān)的(de)环(huán)形夾套空(kōng)間(jiān)循环(huán),热量(liàng)通(tòng)过(guò)容器壁(bì)進(jìn)行傳遞,如(rú)夾套鍋(guō),蒸煮鍋(guō)等。
蒸汽夾套的(de)大(dà)小取(qǔ)決于(yú)容器的(de)大(dà)小,但通(tòng)常宽(kuān)度在(zài)50mm和(hé)300mm之(zhī)間(jiān)。
2、計(jì)算蒸汽耗量(liàng)
U—換热系(xì)數,W/(m2.℃) A—換热面(miàn)積m2 ,ΔT = 温(wēn)升 (℃)Q(w) =UAΔT
其(qí)中(zhōng)U值因(yīn)物(wù)料和(hé)盤管(guǎn)材質(zhì)不(bù)同(tóng)而(ér)不(bù)同(tóng)。
Q(kg/h)= Q(w)*3.6/hfg hfg—蒸汽热焓值kJ/kg
3、影響換热系(xì)數U的(de)因(yīn)素
A、盤管(guǎn)加热会(huì)在(zài)産品一(yī)側産生(shēng)热边界层,大(dà)空(kōng)間(jiān)流体的(de)表(biǎo)面(miàn)和(hé)內(nèi)部(bù)之(zhī)間(jiān)存在(zài)温(wēn)度梯(tī)度,如(rú)果(guǒ)温(wēn)差非(fēi)常大(dà),那(nà)麼(me)自(zì)然对(duì)流換热就(jiù)会(huì)很明(míng)顯,于(yú)是(shì)換热系(xì)數就(jiù)比較大(dà)。
B、强制循环(huán)(類(lèi)似攪動(dòng)器)会(huì)引起(qǐ)强制对(duì)流,提(tí)高(gāo)換热系(xì)數,对(duì)流主要(yào)取(qǔ)決于(yú)流体的(de)運動(dòng),但流体的(de)黏度(随温(wēn)度而(ér)不(bù)同(tóng))对(duì)热边界层的(de)影響也(yě)很重(zhòng)要(yào)。
C、额外的(de)变化(huà)還(huán)会(huì)出(chū)現(xiàn)在(zài)盤管(guǎn)的(de)蒸汽側,尤其(qí)对(duì)长(cháng)距離的(de)管(guǎn)道(dào)而(ér)言更(gèng)是(shì)如(rú)此(cǐ)。在(zài)盤管(guǎn)的(de)進(jìn)口(kǒu),蒸汽通(tòng)常流速較高(gāo),含水(shuǐ)量(liàng)相对(duì)較少(shǎo)。但是(shì),随着蒸汽在(zài)盤管(guǎn)內(nèi)前進(jìn),蒸汽流速会(huì)越来(lái)越低(dī),壓力也(yě)越来(lái)越低(dī),而(ér)且(qiě)盤管(guǎn)內(nèi)会(huì)部(bù)分(fēn)地(dì)充滿水(shuǐ)。在(zài)很长(cháng)的(de)盤管(guǎn)中(zhōng),如(rú)大(dà)型儲油(yóu)罐,經(jīng)常發(fà)現(xiàn)盤管(guǎn)內(nèi)的(de)壓降非(fēi)常顯著。这(zhè)时,盤管(guǎn)平均温(wēn)度經(jīng)常采用(yòng)的(de)是(shì)大(dà)約为(wèi)進(jìn)口(kǒu)蒸汽壓力的(de)75%的(de)飽和(hé)蒸汽温(wēn)度。在(zài)一(yī)些(xiē)极端的(de)例子中(zhōng),平均壓力可(kě)能会(huì)低(dī)于(yú)進(jìn)汽壓力的(de)40%。
D、另(lìng)一(yī)个变量(liàng)是(shì)盤管(guǎn)自(zì)身(shēn)的(de)材料。盡管(guǎn)盤管(guǎn)本身(shēn)材料的(de)導热性(xìng)能差别很大(dà),但由(yóu)于(yú)總(zǒng)的(de)傳热效果(guǒ)很大(dà)程度上受到(dào)热阻层的(de)影響,因(yīn)此(cǐ)盤管(guǎn)的(de)導热性(xìng)能对(duì)傳热效果(guǒ)的(de)影響相对(duì)較小。
下(xià)表(biǎo)为(wèi)不(bù)同(tóng)条(tiáo)件(jiàn)下(xià)的(de)傳热系(xì)數彙總(zǒng):
浸沒(méi)在(zài)液体中(zhōng)的(de)盤管(guǎn)總(zǒng)傳热系(xì)數大(dà)致(zhì)值.W/(m2.℃)
| 热側(加热时應(yìng)用(yòng)) | 冷(lěng)側 | 清(qīng)潔表(biǎo)面(miàn)的(de)U值 | 考慮到(dào)常見(jiàn)污垢情(qíng)況下(xià)的(de)U值 | ||
| 自(zì)然对(duì)流 | 强制对(duì)流 | 自(zì)然对(duì)流 | 强制对(duì)流 | ||
| 蒸汽 | 水(shuǐ)溶液 | 1420~1840 | 1700~3120 | 570~1140 | 850~1560 |
| 蒸汽 | 輕(qīng)油(yóu) | 280~400 | 625~790 | 270~260 | 340~620 |
| 蒸汽 | 中(zhōng)質(zhì)潤滑油(yóu) | 230~340 | 570~738 | 200~230 | 280~570 |
| 蒸汽 | 6号(hào)柴油(yóu) | 110~230 | 400~510 | 85~170 | 340~460 |
| 蒸汽 | 焦油(yóu)或(huò)瀝青(qīng) | 85~200 | 280~400 | 85~140 | 220~340 |
| 蒸汽 | 熔融蜡(là) | 200~260 | 260~310 | 110~200 | 200~260 |
| 蒸汽 | 熔融蜡(là) | 200~260 | 260~310 | 140~200 | 200~280 |
| 蒸汽 | 空(kōng)气(qì)或(huò)气(qì)体 | 10~20 | 28~36 | 5~17 | 23~45 |
| 蒸汽 | 糖蜜或(huò)谷(gǔ)物(wù)糖浆 | 110~220 | 400~510 | 85~170 | 340~460 |
带(dài)有(yǒu)夾套的(de)容器總(zǒng)傳热系(xì)數大(dà)致(zhì)值.W/(m2.℃)
| 夾套內(nèi)的(de)流体 | 容器內(nèi)的(de)流体 | 傳热壁(bì)材料 | U值 | 夾套內(nèi)的(de)流体 | 容器內(nèi)的(de)流体 | 傳热壁(bì)材料 | U值 |
| 蒸汽 | 水(shuǐ) | 不(bù)鏽鋼(gāng) | 850~1700 | 蒸汽 | 水(shuǐ) | 玻璃襯里碳鋼(gāng) | 400~570 |
| 蒸汽 | 水(shuǐ)溶液 | 不(bù)鏽鋼(gāng) | 450~1140 | 蒸汽 | 水(shuǐ)溶液 | 玻璃襯里碳鋼(gāng) | 285~480 |
| 蒸汽 | 有(yǒu)機(jī)液 | 不(bù)鏽鋼(gāng) | 285~850 | 蒸汽 | 有(yǒu)機(jī)液 | 玻璃襯里碳鋼(gāng) | 170~400 |
| 蒸汽 | 輕(qīng)油(yóu) | 不(bù)鏽鋼(gāng) | 340~910 | 蒸汽 | 輕(qīng)油(yóu) | 玻璃襯里碳鋼(gāng) | 230~425 |
| 蒸汽 | 重(zhòng)油(yóu) | 不(bù)鏽鋼(gāng) | 57~285 | 蒸汽 | 重(zhòng)油(yóu) | 玻璃襯里碳鋼(gāng) | 57~230 |
各(gè)蒸發(fà)器的(de)總(zǒng)傳热系(xì)數
| 蒸發(fà)器形式 | 總(zǒng)傳热系(xì)數W/(m2.K |
| 夾套式 | 350~2330 |
| 盤管(guǎn)式 | 580~3000 |
| 水(shuǐ)平管(guǎn)式(蒸汽管(guǎn)內(nèi)冷(lěng)凝) | 580~2330 |
| 水(shuǐ)平管(guǎn)式(蒸汽管(guǎn)外冷(lěng)凝) | 580~4700 |
| 中(zhōng)央循环(huán)管(guǎn)式 | 580~3000 |
| 带(dài)攪拌的(de)中(zhōng)央循环(huán)管(guǎn)式 | 1200~5800 |
| 懸筐式 | 580~3500 |
| 旋液式 | 930~1750 |
| 强制循环(huán)型 | 1200~7000 |
| 傾斜管(guǎn)式 | 930~3500 |
| 升膜式 | 580~5800 |
| 降膜式 | 1200~3500 |
| 外加热式 | 1200~5800 |
| 刮膜式(粘度1~100cP) | 1750~7000 |
| 刮膜式(粘度1000~10000Cp) | 700~1200 |
| 疊片(piàn)離心式 | 3500~4700 |