板式换热器的传热过程详解
时间:
2018-09-03
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在传热过程中，很难存在单一的传热方式，传热过程实际上很复杂，由板式换热器的原理而看，传热与传导可以发生。我们已经确定发生在板式换热器中的传热方式有对流和传导，那到底他们是
传热是一种相对复杂的物理现象，如果你拿一个热的东西和冷的东西，热量总是从高温向低温的传递就是传热过程，可以分为三种传热方式：传导，对流，辐射。根据板式换热器的物理工作结构来看，冷热流体之间的换热发生在板片上，是通过流体之间的对流传热或传导传热完成。传导传热现象是物体内部相邻部分间的热量传递。
对流现象只能在气体或液体中出现，它是借温度不同的各部分流体发生扰动和混合而引起的热量转移，因此流体的运动特性对对对流传热有重要的影响，由导热的特点可见，在对流的同时，流体内部也有传导的存在。
事实上，在传热过程中，很难存在单一的传热方式，传热过程实际上很复杂，从板式换热器的原理而看，传热与传导可以发生。我们已经确定发生在板式换热器中的传热方式有对流和传导，那到底他们是如何进行传热过程的？板片是板式换热器的核心元件，在传热过程中，流体总是和板片直接接触，因而热量的传递一方面依靠流体质点的不断运动的混合，即对流作用；另一方面依靠由于流体和板片以及存在温差而造成的导热作用。这种对流和传导作用同时存在的过程，成为对流换热。板式换热器正是运用了这个原理。
由于引起流体流动的原因不同而使对流换热的情况有很大差异，所以将对流换热分为两大类。一类是自然对流换热，即流体各部分温度不同而引起的密度差异所产生的流动换热，如：空气沿散热器表面的自然对流换热。另一类是强制对流换热，即流体在泵或风机等外力作用下流动时的换热，如热水在泵的驱动下在管内流动时的换热。
一般情况下，强制流动时流体的流速高于自然流动时，所以强制流动的对流传热系数高。如：空气的自动流动传热系数约为5～25W /（㎡·℃），而它的强制流动传热系数为10～100W /（㎡·℃）。影响对流换热的因素很多，如流体的物性（比热容、导热系数、密度、粘度等），板式换热器表面形状、大小、流体的流动方式，都会影响对流换热，而且情况很复杂。板式换热器多为人字形纹波和水平平直波纹的换热板片，板片作为换热面，板片之间形成通道进行热量交换，流体在两块板片之间形成窄小而曲折的通道中流过，冷热流体依次通过流道，中间有一隔层板片将流体分开，并通过此板片进行换热，整个过程就是对流换热过程。
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