1、物理学定律：如果你拿一个热的东西如果你拿一个热的东西 和一个冷的东西和一个冷的东西 热热量总是从热侧传到冷侧量总是从热侧传到冷侧传热的三种方式传热的三种方式辐射（放射）辐射（放射）电磁波电磁波当它到达物体时，它有当它到达物体时，它有3 3个选择方向个选择方向:没有传热介质没有传热介质反射反射Absorbed传输传输对流传送对流传送能量被运动着的聚合在一起的细小的物质所传送能量被运动着的聚合在一起的细小的物质所传送自然的对流是由于不同的物质密度自然的对流是由于不同的物质密度Natural 外力作用的对流是由人工造成的外力作用的对流是由人工造成的（例如例如.泵泵）传导传导分子或原子的振动分子或原子
2、的振动 没有传热介质没有传热介质例如：在海滩上的一天例如：在海滩上的一天，辐射辐射对流对流传导传导在这三种方式中对于换热哪在这三种方式中对于换热哪一个一个是最主要和重要的呢？是最主要和重要的呢？辐射辐射?传导传导?对流对流?-可以忽略可以忽略-在一定状况下，需引起注意和考虑的在一定状况下，需引起注意和考虑的-对！这是最有效的传热方式对！这是最有效的传热方式流体原理流体原理流体的二种流动形式流体的二种流动形式：流体流动是有规则的流体流动是有规则的流体的流向是可以描述的流体的流向是可以描述的流体在流道壁上的流动是较慢的流体在流道壁上的流动是较慢的这是由于流道壁上的摩擦力所引起的这是由于流道壁上的摩
3、擦力所引起的例如：粘稠的流体或低速流动的水例如：粘稠的流体或低速流动的水热能是怎样在上述管道上传送的呢？热能是怎样在上述管道上传送的呢？传导层流层流流体的速度分布图流体的速度分布图流体流动的形状流体流动的形状流体原理流体原理流体的二种流动形式流体的二种流动形式没有规则的流动没有规则的流动随意的涡流运动随意的涡流运动在管道壁附近总是有一层层流膜在管道壁附近总是有一层层流膜例如：高速流动的水例如：高速流动的水热能在流体内和管道壁上是怎样传送的呢？热能在流体内和管道壁上是怎样传送的呢？湍流湍流流体的速度分布图流体的速度分布图流体流动的形状流体流动的形状对流对流传导传导流体原理流体原理湍流流动湍流流动
4、 对流对流 是较好的热能传是较好的热能传送送高流速 薄的层流膜高粘度 厚的层流膜这些参数是怎样影响层流膜的？这些参数是怎样影响层流膜的？流速?粘度?热能在换热器上的传送热能在换热器上的传送这是在换热板上一点的温度剖面图这是在换热板上一点的温度剖面图换热换热壁壁流动的方向流动的方向T1,大多数的温度所在的热侧T2,大多数的低温所在的冷侧大多数的低温所在的冷侧热侧热侧流动方向流动方向冷侧冷侧热能的传送动力是二侧温热能的传送动力是二侧温度的不同度的不同T4较多的湍流较多的湍流 较薄的层流膜较薄的层流膜 较小的温度差较小的温度差 较好的热交换较好的热交换T3热平衡原理热平衡原理液体液体液体液体Q 热量
5、传送热媒出口温度热媒出口温度T1 Out热媒流体的进口流量热媒流体的进口流量m1冷媒进口温度冷媒进口温度 T2 In冷媒流体的进口流量冷媒流体的进口流量m2冷媒出口温度冷媒出口温度T2 Out冷媒流体的出口流量冷媒流体的出口流量m2热媒进口温度热媒进口温度T1 In热媒流体的进口流量热媒流体的进口流量m1热媒所摄放的热量热媒所摄放的热量:Q1=m1*Cp1*（T1 In-T1 Out）冷媒所吸收的热量冷媒所吸收的热量:Q2=m2*Cp2*（T2 Out-T2 In）热能的损失忽略不计热能的损失忽略不计 Q1=Q2定义定义Q=热负荷,W（传热率）m=流体的流量,kg/sCp=传热系数,J/kgC
6、（1 kg的流体每一度所 传送的热量）热平衡原理热平衡原理蒸汽液体蒸汽液体我们每一个人都知道蒸汽是什么我们每一个人都知道蒸汽是什么蒸汽所摄放的热量蒸汽所摄放的热量:Q1=m1*Hvap 冷媒所吸收的热量冷媒所吸收的热量:Q2=m2*Cp2*（T2 Out-T2 In）热能的损失忽略不计热能的损失忽略不计 Q1=Q2Hvap 蒸汽的蒸发系数（焓）蒸发1kg水所需的热量热交换公式热交换公式Q=k*A*LMTDQ=热负荷k=K值传热系数 W/mC K值大=传热效率高A=有效传热面积（m）阿法拉伐的宗旨：阿法拉伐的宗旨：同样的传热量同样的传热量,阿法拉阿法拉伐板换传热效率最高伐板换传热效率最高,有效传
7、热面积最低有效传热面积最低!LMTD=对数温差对数温差这是传热的动力这是传热的动力LMTD 表达了在换热器上的温度分布情况表达了在换热器上的温度分布情况有多少人知道有多少人知道LMTD和它的计算？和它的计算？由同向流和反向流所决定由同向流和反向流所决定%热负荷T1 进T2 进T1 出T2 出反向流反向流12%热负荷T2 出T2 进T1 出T1 进同向流同向流12lnQ=k*A*LMTD反向流的反向流的LMTD液液/液反向流的液反向流的LMTD 始终是高的始终是高的.记住：记住：Q=k*A*LMTD对于相同的热负荷和相同的对于相同的热负荷和相同的K值值 LMTD较大较大所需的有效传热面积较小所需
8、的有效传热面积较小 设计具有竞争力设计具有竞争力!Counter-current flow allows temperature cross热侧的出口温度低于热侧的出口温度低于冷侧的出口温度冷侧的出口温度12Q=k*A*LMTD同向流的同向流的LMTD什么时候我们需要同向流什么时候我们需要同向流?%热负荷同向流同向流12 需要需要控制壁温控制壁温（在同向流的情况下更稳定）在同向流的情况下更稳定）例如例如,食品行业中对热敏感的介质避免在一定的温度下的结晶避免结垢（CaCO3 保持在一定温度上以避免结垢）壁温壁温%热负荷反向流反向流12Q=k*A*LMTD用蒸汽做热媒的用蒸汽做热媒的LMTD 纯纯
9、的蒸汽的冷凝温度是不变的的蒸汽的冷凝温度是不变的 同向流和反向流的同向流和反向流的LMTD 是相同的是相同的%热负荷同向流同向流12%热负荷1反向流反向流2Q=k*A*LMTDQ=k*A*LMTDK值的公式值的公式k=传热系数传热系数 W/mC=层流膜的传热系数层流膜的传热系数,W/mC=壁厚壁厚,m=壁的传导系数壁的传导系数,W/mC在以下情况下我们得到较高的在以下情况下我们得到较高的K较大的较大的:高度湍流高度湍流 薄的层流膜薄的层流膜 较小的热阻力较小的热阻力较薄的板片具有较高的传导性较薄的板片具有较高的传导性较高的较高的K值意味着值意味着对于相同的热负荷所需的对于相同的热负荷所需的传热
10、面积愈小传热面积愈小.Q=k*A*LMTD所以结垢所以结垢将降低换热器的传热效率！将降低换热器的传热效率！污垢污垢什么是污垢？它可以:降低传热效率增加压降有的污垢可能会损坏板片可以引起流体分布的不均匀PHE的5 种污垢主要碎片水里生长的生物Biological growth水垢沉降物烧焦物水垢SolubilityTemperatureSugarCaCO3普遍问题冷却水中的 CaCO3 和Ca（PO4）2避免冷却水的出口温度高于 45-50C高剪切力的设对水系统进行处理定期做在线清洗板式换热器和列管式换热器的结垢比较板式换热器和列管式换热器的结垢比较PHE 的抗结垢性能一致被承认比列管式换热器好
11、Baffles高湍流 大剪切力 不易结垢由于高效率的传热性能使板片温度低 不易结晶和结垢选用合适的材料避免腐蚀（列管式换热器有一定的腐蚀范围）没有低速区域板式换热器和列管式换热器的结垢比较板式换热器和列管式换热器的结垢比较例如：传热学研究人员对在冷却塔水的例如：传热学研究人员对在冷却塔水的结垢进行研究发现：结垢进行研究发现：PHES&T流体流速（m/s）0.45 1.8 m/s剪切力（Pa）ca 60ca 15Result:PHE的结垢比列管式低 50-70%PHE 低流速下的高度湍流 不易结垢PHE和列管式换热器的比较1.较高的传热效率较高的传热效率2.节省空间节省空间4.便于安装、维护和维
12、修，维护费用节省便于安装、维护和维修，维护费用节省6.节省能耗，水节省能耗，水5.可以增加板片来增大换热量可以增加板片来增大换热量7.使用寿命长使用寿命长8.总的运作成本低总的运作成本低3.耐腐蚀性能强耐腐蚀性能强阿法拉伐板式换热器阿法拉伐板式换热器内容内容PHE 的介绍的介绍AL的特色PHEPHE 的维修和维护的维修和维护PHE的售后服务的售后服务193120015-10 mm 厚的板片厚的板片板片的波纹是磨出来的板片的波纹是磨出来的很多时候液体流过的是垂直板片很多时候液体流过的是垂直板片不锈钢不锈钢每台换热器的面积达到每台换热器的面积达到5m2最低到最低到 0.4 mm 板片板片是压制的板片是压制的流体流过一个通道的整个板片流体流过一个通道的整个板片多种可选用的板材多种可选用的板材最高面积达到最高面积达到 2000 m2/台台板式换热器的进化板式换热器的进化1955P2通道:2.9 mmAISI 316:0.8 mm最大压力:21 barg1990M6-M通道:3.0 mmAISI 316:0.5 mm最大压力:31 bargAlfa Laval 板片的发展板式换热器的进化板式换热器的进化PHE 主要结构主要结构上导杆上导杆压紧板压紧板旋紧螺杆旋紧螺杆框架板框架板支撑导杆支撑导杆连接螺栓连接螺栓下导杆下导杆所有都是螺杆和螺栓结构，便于现场拆卸和修复所有都
