1、盤管(guǎn)和(hé)夾套(tào)加热(rè):
A、浸入(rù)式蒸汽盤管(guǎn) - 这是(shì)一(yī)種(zhǒng)應(yìng)用(yòng)廣泛的傳热(rè)方(fāng)式,在(zài)容器中(zhōng),蒸汽盤管(guǎn)浸沒(méi)在(zài)制程流體(tǐ)中(zhōng),如(rú)大(dà)型儲油(yóu)罐(guàn)、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(fàng)置電(diàn)鍍物(wù)品,因(yīn)此(cǐ)加热(rè)盤管(guǎn)需要(yào)放(fàng)在(zài)側面(miàn),如(rú)下图(tú)的壁(bì)挂式盤管(guǎn)。
盤管(guǎn)的直(zhí)徑和(hé)长(cháng)度(dù)應(yìng)選擇合理(lǐ)。过短(duǎn)的大(dà)口(kǒu)徑盤管(guǎn)無法(fǎ)均勻的将热(rè)量(liàng)散(sàn)布(bù)到(dào)整个(gè)空(kōng)間(jiān),但是(shì)过长(cháng)的盤管(guǎn)也会因(yīn)为(wèi)沿程壓降过大(dà)而(ér)产生(shēng)温(wēn)度(dù)梯(tī)度(dù),導致(zhì)加热(rè)不(bù)均。

B、蒸汽夾套(tào) - 蒸汽在(zài)外壁(bì)和(hé)容器壁(bì)之(zhī)間(jiān)的环(huán)形夾套(tào)空(kōng)間(jiān)循环(huán),热(rè)量(liàng)通(tòng)过容器壁(bì)進(jìn)行傳遞,如(rú)夾套(tào)鍋(guō),蒸煮鍋(guō)等。
蒸汽夾套(tào)的大(dà)小取(qǔ)決于(yú)容器的大(dà)小,但通(tòng)常宽(kuān)度(dù)在(zài)50mm和(hé)300mm之(zhī)間(jiān)。
2、計(jì)算蒸汽耗量(liàng)
U—換热(rè)系(xì)數,W/(m2.℃) A—換热(rè)面(miàn)積m2 ,ΔT = 温(wēn)升(shēng) (℃)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(rè)焓值kJ/kg
3、影響換热(rè)系(xì)數U的因(yīn)素
A、盤管(guǎn)加热(rè)会在(zài)产品一(yī)側产生(shēng)热(rè)邊(biān)界层(céng),大(dà)空(kōng)間(jiān)流體(tǐ)的表(biǎo)面(miàn)和(hé)內(nèi)部(bù)之(zhī)間(jiān)存在(zài)温(wēn)度(dù)梯(tī)度(dù),如(rú)果(guǒ)温(wēn)差非(fēi)常大(dà),那(nà)麼(me)自(zì)然对(duì)流換热(rè)就(jiù)会很明(míng)顯,于(yú)是(shì)換热(rè)系(xì)數就(jiù)比較大(dà)。
B、强制循环(huán)(類(lèi)似攪動(dòng)器)会引起(qǐ)强制对(duì)流,提高(gāo)換热(rè)系(xì)數,对(duì)流主(zhǔ)要(yào)取(qǔ)決于(yú)流體(tǐ)的運動(dòng),但流體(tǐ)的黏度(dù)(随温(wēn)度(dù)而(ér)不(bù)同(tóng))对(duì)热(rè)邊(biān)界层(céng)的影響也很重(zhòng)要(yào)。
C、額外的變(biàn)化(huà)還(huán)会出(chū)現(xiàn)在(zài)盤管(guǎn)的蒸汽側,尤其(qí)对(duì)长(cháng)距離的管(guǎn)道(dào)而(ér)言更(gèng)是(shì)如(rú)此(cǐ)。在(zài)盤管(guǎn)的進(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(qián)進(jìn),蒸汽流速会越来(lái)越低(dī),壓力也越来(lái)越低(dī),而(ér)且(qiě)盤管(guǎn)內(nèi)会部(bù)分(fēn)地(dì)充滿水(shuǐ)。在(zài)很长(cháng)的盤管(guǎn)中(zhōng),如(rú)大(dà)型儲油(yóu)罐(guàn),經(jīng)常發(fà)現(xiàn)盤管(guǎn)內(nèi)的壓降非(fēi)常顯著。这时(shí),盤管(guǎn)平均温(wēn)度(dù)經(jīng)常采用(yòng)的是(shì)大(dà)约为(wèi)進(jìn)口(kǒu)蒸汽壓力的75%的飽和(hé)蒸汽温(wēn)度(dù)。在(zài)一(yī)些(xiē)极(jí)端的例子中(zhōng),平均壓力可(kě)能(néng)会低(dī)于(yú)進(jìn)汽壓力的40%。
D、另(lìng)一(yī)个(gè)變(biàn)量(liàng)是(shì)盤管(guǎn)自(zì)身(shēn)的材料。盡管(guǎn)盤管(guǎn)本(běn)身(shēn)材料的導热(rè)性(xìng)能(néng)差别很大(dà),但由(yóu)于(yú)總(zǒng)的傳热(rè)效果(guǒ)很大(dà)程度(dù)上(shàng)受到(dào)热(rè)阻层(céng)的影響,因(yīn)此(cǐ)盤管(guǎn)的導热(rè)性(xìng)能(néng)对(duì)傳热(rè)效果(guǒ)的影響相对(duì)較小。
下表(biǎo)为(wèi)不(bù)同(tóng)条(tiáo)件(jiàn)下的傳热(rè)系(xì)數彙總(zǒng):
浸沒(méi)在(zài)液體(tǐ)中(zhōng)的盤管(guǎn)總(zǒng)傳热(rè)系(xì)數大(dà)致(zhì)值.W/(m2.℃)
| 热(rè)側(加热(rè)时(shí)應(yìng)用(yòng)) | 冷(lěng)側 | 清(qīng)洁表(biǎo)面(miàn)的U值 | 考慮到(dào)常見(jiàn)污垢情(qíng)況下的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)體(tǐ) | 10~20 | 28~36 | 5~17 | 23~45 |
| 蒸汽 | 糖(táng)蜜或(huò)谷(gǔ)物(wù)糖(táng)漿 | 110~220 | 400~510 | 85~170 | 340~460 |
带(dài)有(yǒu)夾套(tào)的容器總(zǒng)傳热(rè)系(xì)數大(dà)致(zhì)值.W/(m2.℃)
| 夾套(tào)內(nèi)的流體(tǐ) | 容器內(nèi)的流體(tǐ) | 傳热(rè)壁(bì)材料 | U值 | 夾套(tào)內(nèi)的流體(tǐ) | 容器內(nèi)的流體(tǐ) | 傳热(rè)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(lǐ)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(lǐ)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(lǐ)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(lǐ)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(lǐ)碳鋼(gāng) | 57~230 |
各(gè)蒸發(fà)器的總(zǒng)傳热(rè)系(xì)數
| 蒸發(fà)器形式 | 總(zǒng)傳热(rè)系(xì)數W/(m2.K |
| 夾套(tào)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(shēng)膜式 | 580~5800 |
| 降膜式 | 1200~3500 |
| 外加热(rè)式 | 1200~5800 |
| 刮膜式(粘度(dù)1~100cP) | 1750~7000 |
| 刮膜式(粘度(dù)1000~10000Cp) | 700~1200 |
| 疊片(piàn)離心(xīn)式 | 3500~4700 |