热交换器原理与设计PDF电子书下载

0绪论 1

0.1 研究热交换器的重要性 1

0.2 热交换器的分类 2

0.2.1 分类简介 2

0.2.2 各种类型的间壁式热交换器 3

0.3 热交换器设计计算的内容 6

1 热交换器热计算的基本原理 7

1.1 热计算基本方程式 7

1.1.1 传热方程式 7

1.1.2 热平衡方程式 8

1.2 平均温差 9

1.2.1 流体的温度分布 9

1.2.2 顺流和逆流情况下的平均温差 10

1.2.3 其他流动方式时的平均温差 11

1.2.4 流体比热或传热系数变化时的平均温差 19

1.3 传热有效度 24

1.3.1 传热有效度的定义 24

1.3.2 顺流和逆流时的传热有效度 24

1.3.3 其他流动方式时的传热有效度 29

1.4 热交换器热计算方法的比较 34

1.5 流体流动方式的选择 35

2 管壳式热交换器 38

2.1 管壳式热交换器的类型、标准与结构 38

2.1.1 类型和标准 38

2.1.2 管子在管板上的固定与排列 42

2.1.3 管板 45

2.1.4 分程隔板 46

2.1.5 纵向隔板、折流板和支持板 47

2.1.6 挡管和旁路挡板 52

2.1.7 防冲板与导流筒 53

2.2 管壳式热交换器的结构计算 54

2.2.1 管程流通截面积的计算 54

2.2.2 壳体直径的确定 55

2.2.3 壳程流通截面积的计算 55

2.2.4 进、出口连接管直径的计算 57

2.3 管壳式热交换器的传热计算 57

2.3.1 传热系数的确定 57

2.3.2 换热系数的计算 59

2.3.3 壁温的计算 67

2.4 管壳式热交换器的流动阻力计算 69

2.4.1 管程阻力计算 69

2.4.2 壳程阻力计算 70

2.4.3 流路分析法简介 73

2.5 管壳式热交换器的合理设计 74

2.5.1 流体在热交换器内流动空间的选择 74

2.5.2 流体温度和终温的确定 75

2.5.3 管子直径的选择 76

2.5.4 流体流动速度的选择 76

2.5.5 管壳式热交换器的热补偿问题 77

2.5.6 管壳式热交换器的振动与噪声 81

2.6 管壳式热交换器的设计程序 84

2.7 管壳式冷凝器与蒸发器的工作特点 93

2.7.1 管壳式冷凝器的工作特点 93

2.7.2 管壳式蒸发器的工作特点 98

2.8 高温、低温热交换器综述 100

2.8.1 高温高压管壳式热交换器 100

2.8.2 工业炉用高温热交换器 102

2.8.3 低温热交换器 108

3 高效间壁式热交换器 113

3.1 螺旋板式热交换器 113

3.1.1 基本构造和工作原理 113

3.1.2 设计计算 116

3.2 板式热交换器 124

3.2.1 构造和工作原理 124

3.2.2 流程组合及传热、压降计算 132

3.2.3 板式热交换器的热力计算程序设计 137

3.2.4 热混合设计简介 141

3.3 板壳式热交换器 142

3.3.1 构造和工作原理 142

3.3.2 几种典型的板壳式热交换器 145

3.3.3 设计计算 148

3.4 板翅式热交换器 151

3.4.1 构造和工作原理 151

3.4.2 板翅式热交换器的设计计算 157

3.4.3 板翅式热交换器单元尺寸的决定和设计步骤 167

3.5 翅片管热交换器 171

3.5.1 构造和工作原理 171

3.5.2 翅片管的类型和选择 173

3.5.3 翅片管热交换器的传热计算与阻力计算 177

3.5.4 空冷器的设计 184

3.6 热管热交换器 190

3.6.1 热管的组成与工作特性 191

3.6.2 热管热交换器的传热计算 200

3.6.3 热管热交换器的流动阻力计算 204

3.6.4 热管热交换器的热管工作安全性校验 205

3.6.5 热管热交换器的热力设计 206

3.7 蒸发冷却（冷凝）器 212

3.7.1 蒸发冷却（冷凝）器的结构 212

3.7.2 蒸发冷却（冷凝）器中的传热 214

3.7.3 蒸发冷却器传热面积的计算 217

3.8 微型热交换器 218

3.8.1 分类与基本构造 219

3.8.2 传热与阻力特性 221

3.8.3 制造工艺与应用前景 222

4 混合式热交换器 224

4.1 冷水塔 224

4.1.1 冷水塔的类型和构造 224

4.1.2 冷水塔的工作原理 228

4.1.3 冷水塔的热力计算 230

4.1.4 冷水塔的通风阻力计算 236

4.1.5 冷水塔的设计计算 238

4.2 喷射式热交换器 239

4.2.1 喷射式热交换器的一般问题 239

4.2.2 汽-水喷射式热交换器 241

4.2.3 水-水喷射式热交换器 250

4.3 混合式冷凝器 255

5 蓄热式热交换器 257

5.1 蓄热式热交换器的结构和工作原理 257

5.1.1 回转型蓄热式热交换器 257

5.1.2 阀门切换型蓄热式热交换器 258

5.2 蓄热式热交换器与间壁式热交换器的比较 261

5.3 蓄热式热交换器传热设计计算特点 264

5.3.1 传热系数 264

5.3.2 对流换热系数 265

5.3.3 传热面积 266

6 热交换器的试验与研究 267

6.1 传热特性试验 267

6.1.1 传热系数的测定 267

6.1.2 对流换热系数的测定 269

6.2 阻力特性实验 276

6.3 传热强化及结垢与腐蚀 277

6.3.1 增强传热的基本途径 278

6.3.2 增强传热的方法 279

6.3.3 热交换器的结垢与腐蚀 282

6.4 热交换器的优化设计简介 287

6.5 热交换器性能评价 290

6.5.1 热交换器的单一性能评价法 291

6.5.2 传热量与流动阻力损失相结合的热性能评价法 291

6.5.3 熵分析法 291

6.5.4 ？分析法 292

6.5.5 具有强化传热表面的热交换器热性能评价——纵向比较法 293

6.5.6 热经济学分析法 293

习题选编 295

附录 299

附录A 传热系数经验数值 299

附录B 当量直径计算公式 304

附录C 水的污垢热阻经验数据 305

附录D 气体的污垢热阻经验数据 305

附录E 各种油品及溶液的污垢热阻经验数据 306

附录F 流体流速的选择 307

附录G 湿空气的密度、水蒸气压力、含湿量和焓 308

附录H 湿空气的焓湿图 310

附录I 高翅片管空冷器的ψ=f（P，R）图 311

附录J 环形翅片效率图 313

参考文献 314