【维能科普贴】热是怎么来的——传热学原理
来源:未知 作者:维能 发布时间: 2021-05-14 267次浏览
四川省维能技术设备有限公司是一家专门从事板式换热器和智能热工系统的推广、应用与服务的专业化公司,具有十余年的从业经历。公司集生产、研发、销售、服务于一体。是国内较早接触、引进国外先进换热产品并成

 
  热是怎么来的呢?重要的就是要能够掌握换热原理,否则钢铁侠又如何通过他的超强装甲在御敌无数的同时还能维持能量的转移和平衡?
 
  大家一起快速get基础传热学原理。

一. 传热学基本概念

 

    两个物体之间基于温差条件上的能量交换。
    能量总是从热的媒介流向冷的媒介。
    温差是驱动因素,如果温差越大则越容易发生热传递。

 

    热交换器是以最高效率来促进这种传热的设备。
 

二.能量以三种不同的方式进行转移:传导、对流、辐射

 

  1. 传导
  2. 对流
  3. 辐射
 
  在钎焊板式换热器中(下文简称为BPHE),热能通过传导和对流的方式完成转移。
 

三.显热和潜热

 
 
 
显热潜热
 
 
 

  显热又称单相换热,通过温度变化来释放和吸收能量,主要应用包括一般的工业油冷却。
 
  潜热又称两相换热,通过相态变化来释放和吸收能量,通常温度不发生变化,主要应用包括空调。
 


四.能量传递相关因素

 

 
  能量(Q)经过BPHE的换热面积(A),从热介质流向冷介质。除了换热面积的大小以外,能量传递量还取决于换热系数(k)和两侧的温差(dT)。传热等式为我们很好地说明了这一关系:

 

 
面积(A)
 
  增大换热器的换热面积意味着可以传递更多的能量。就BPHE而言,可以通过增加尺寸和/或换热板片的数量,来扩大换热面积,也就意味着需要使用更多的不锈钢和铜钎焊。因此,表面积的增加也意味着成本的增加。
 
温差(dT)
 
  虽然温差是传热的驱动因素,但是实际工程应用中,温差条件可能是固定的。比如,一般空调的蒸发器在冷冻水侧的温差是5K。如果将温差因素抛开,在一定的换热量下,可通过提高换热系数,降低换热面积来减少碳足迹,降低成本。
 
换热系数 (k)
 
  影响总传热系数K的主要有材料的热导率(导热系数)、材料的厚度和表面传热系数,而表面传热系数又与流体的性质及雷诺数息息相关。
 

 

 
  BPHE的板片材料多采用不锈钢,导热系数高,特殊的换热结构设计,使其进入紊流层所需雷诺数低,表面传热系数高,对比壳管式换热器,能降低整机系统装配成本,节约机房成本。
 
五.认识雷诺数
 

  雷诺数(Re)是用于说明流体(紊流或层流)状态的无量纲数。增加流体内部的扰动,就可以获得更强的紊流。
 
  BPHE换热器内流体的紊流强度,比管壳式(S&T)换热器内流体的紊流强度要高很多。在一个管道中,Re = 2300左右时,才能实现完全的紊流,但是在BPHE中,Re = 150左右时,即可实现完全的紊流。

 
  以上的传热学原理介绍虽然较为基础,但在实际应用中如何实现高效换热仍需考虑不少细节因素。

  如果还有疑问,请致电业务咨询梁经理 :13880253583。或扫描【维能官方微信公众号】二维码关注我们哟~

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