板式换热器的对流传热过程详解

2018-11-5 15:06:12      来源:板式换热器厂家      点击:

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,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个储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。板式换热器真是运用了这个原理。

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焕然。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),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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