化工生产中,无论是化学过程或者物理过程,几乎都是在一定温度下进行,需预先对物料进行加热或者冷却,及时引入或导出热量。换热器是进行热交换操作的通用工艺设备,广泛应用于化工、石油、动力等工业部门,特别是在石油炼制和化学加工装置中,占有重要地位,此外,化工设备的保温,生产过程中热能的合理利用以及废热的回收都涉及传热问题,因此,掌握换热器的操作技术非常重要。
⑴ 功能:对流传热的核心问题是求算对流传热系数α。用图解法对多变量方程进行关联时,要对不同变量Re和Pr分别回归。流体被加热时,取n=0.4,再两边取对数,在双对数坐标中作图,找出直线斜率m和系数C,用最小二乘法回归,可以得到最佳关联结果。改变冷却水的流量以改变Re准数的值。根据定性温度(冷却水进、出口温度的算术平均值)计算对应的Pr准数值。同时,由牛顿冷却定律,求出不同流速下的传热膜系数α值。
⑵ 效果:通过传热仿真实验,学生进一步了解换热器的结构,认识传热装置流程及仪表,熟悉传热装置的运行操作技能,掌握冷热流体流速、流向等因素对对流传热系数的影响,以及提高强化传热的有效措施,在学生设计换热器时有很大的启发作用。