01） Y.H.Cheng,Y.Zou,L.Cheng,W.Liu,Effect of the Microstructure on the Properties of Ni-Pdeposits on Heat Transfer,Surface&Coatings Technology,doi:10.1016/j.surfcoat.2008.10.03902） YanHai Cheng,Yong Zou,Lin Cheng,Wen Liu,Effect of the microstructure on the anti-foulingproperty of the electroless Ni-P coating,Materials Letters,62(2008） 4283-428503） L.Cheng,T.Luan,W.Du,M.Xu,Heat transfer enhancement by flow-induced vibration in heatexchangers,Int. J. Heat Mass Transfer,doi:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2008.05.03704） Cheng lin,Xu mingtian,Wang liqiu,From Boltzmann transport equation to single phase lagging heat conduction，Int. J. Heat Mass Transfer，doi:10.1016/j.ijheatmasstransfer 2008.04.00405） Cheng lin,Xu mingtian,Wang liqiu,Single and dual phase lagging heat conduction models in moving media，ASME J. of Heat Transfer(In Press），200806） 程林，许明田，王立秋，单相滞热传导温度场的振动现象及其热力学基础，《科学通报》，2008，53（6）：732-736。07） Y.H.Cheng,Y.Zou,L.cheng,W.Liu,Effect of complexing agents on properties of electrolessNi-P deposits,Materials Science and Technology,2008,Vol.24,No.4,P:457-46008） WANG Xue-dong,LUAN Tao,CHENG Lin,XIAO Kun,Research of Boiler Combustion Regulation for Reducing NOx Emission and its Effect on Boiler Efficiency. Journal of Thermal Science Vol.16,No.3 270-276,2007.09） J.Fan, L.Q.Wang and L.Cheng,Forced Convection in Rectangular Micreochannels: Electrokinetic Effects. International Journal of Nonlinear Sciences and Numerical Simulation, Vol.8, No.3,2007,P:335-34510） J.Fan, L.Q.Wang and L.Cheng,Electrokinetic Effects on Flow and Heat Transfer in Parallel-Plate Microchannels, International Journal of Nonlinear Science and NumercialSimulation.Vol.8, No.3,2007,P:359-37411） Liqiu Wang,Yuxiang Zhang,Lin Cheng,Magic microfluidic T-junctions: Valving andbubbling,Chaos, Solitons & Fractals 2.042,200712） Zheng, Jizhou;Cheng,Lin;Du,Wenjing Dynamic characteristics of elastic tube bundles withcomponent mode synthesis method，《机械工程学报》，v43,n7,July,2007,p 202-20613） Luan,Tao;Cheng,Lin; Cao, Hongzhen; Qu, Yan Effects of heat sources on heat transfer ofaxially grooved heat pipe，Huagong Xuebao/Journal of Chemical Industry and Engineering(China）, v 58,n4,April,2007,p 848-85314） Liqiu Wang,Ophelia Pang,Lin Cheng，Bifurcation and stability of forced convection intightly colied ducts:stability Chaos, Solitons and Fractals 27(2006） P:991-100515） Cheng Lin, Yun Heming. The Optimized Analysis of Electronics Cooling by CFDMethods(ICNMM2006-96074）. 4th international conference on Nanochannels, microchannels andminichannels. June 19-21, 2006. Limeric Ireland16） Yun Heming, Cheng Lin, Wang Liqiu and Chen Binjian. Numerical Computation of RoughnessEffects on Heat Transfer and Hydrodynamic Characteristics in Microchannels(ICNMM2006-96076）. 4th international conference on Nanochannels, microchannels and minichannels.June 19-21, 2006. Limeric Ireland17） Yun Heming, Cheng Lin, Wang Liqiu and Zhang Shusheng. Numerical Simulation of Heat andFlow of Liquid Through Minichannels(ICNMM2006-96078）. 4th international conference onNanochannels, microchannels and minichannels. June 19-21, 2006. Limeric Ireland18） Yun,He-Ming;Cheng,Lin;Chen,Bao-Ming;Du,Wen-Jing Optimization analysis on the heatdissipation of electronic elements，Journal of Engineering Thermophsics，2006 Vol.27(3）,P:496-49819） Yan Fayi，Cheng Lin，Numerical Algorithms for Virtual Visualization of Fluid Flow inPipeline System 2006 IEEE International Conference on Industrial Informatics Sf-00036120） Liqiu Wang, Ophelia Pang, Lin Cheng, Bifurcation and stability of forced convection intightly coiled ducts: Multiplicity, Chaos, Solitions and Fractals 20(2005）337-35221） Qiu, Yan; Tian Mao-Cheng; Cheng, Lin; Niu, Wei-Ran; Theory of the reduction of fly-ashcarbon content in a circulating fluidized boiler and its applied research; Journal ofEngineering for Thermal Energy and Power, v24, n4n2005np369-37222） Heming Yun, Cheng Lin and Zhang Guiyu. The development direction of saving energy forChinese architecture and the utilization of renewable energy. The 4th internationalconference on sustainable energy tecnologies, 2005: 664~669 (ISBN-7-112-07718-4）23） S.S.Zhang, Y.H.Cheng, L.Cheng，A Study on Vacuum Brazing Procedure of Plate HeatExchanger Materials Science Forum Vols 471-472,pp.640-643,200424） Tian Mao-Cheng，Cheng Lin，Lin Yi-Qing，Zhang Guan-Min，Heat transfer enhancement bycrossflow-induced vibration，Heat Transf. Asian Res，2004 Vol 33(4） p:211-21825） Qiu Yan, Cheng Lin，The Research of Complex Heat Transfer Enhancement by Fluid InducedVibration，Journal of Hydrodynamics，2003，Vol.12(1） Ser.B26） Cheng lin，Heat transfer enhancement by fluid induced vibration Heat transfer2002，Proceeding of 12th international heat transfer conference，200227） Tian, Mao-Cheng; Cheng, Lin; Lin, Yi-Qing; Zhang, Guan-Min; Experimental investigation ofheat transfer enhancement by crossflow induced vibration, Journal of Engineering Thermalphysics, v23,n1,2002,p6328） 云和明，程林，王立秋，流体变物性对细矩形通道流动和传热的影响，《工程热物理学报》 Vol.29, No.11,2008年11月29） 程林,换热设备中水垢的物相分析及与换热面的界面结合状态,第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会文集,2008.8,P:17-1930） 程延海,邹勇,程林,刘文,热交换器表面Ni-P镀层工艺对组织性能的影响, 功能材料,2008,Vol.39,No.5,P:799-80131） 杜文静，程林，田茂诚，朱新军，刘文，过热蒸汽型复合换热器传热与振动特性分析，《工程热物理学报》，2008年4月第四期，677-684。32） 曲燕，程林，Stefano Zinna，栾涛，Marco Marengo，环路热管地面试验平台的热设计，《中国空间科学技术》，2007年10月第五期，14-20。33） 云和明，程林，王立秋，曲燕，光滑矩形微通道液体单相流动和传热的数值研究.《工程热物理学报》No.28增刊，2007年6月34） 云和明，程林，王立秋，流体变物性对细矩形通道流动和传热的影响，中国工程热物理年会2007传热传质学论文集，编号073102。35） 郝玉振，程林，螺旋折流式换热器的直接设计方法，《压力容器》2007年三月刊。36）云和明，程林，王立秋，曲燕，光滑矩形微通道液体单相流动和传热的数值研究. 中国工程热物理学会，2006传热传质学论文集, 南京: 611-616。37） 云和明，程林，陈宝明，杜文静，电子元件散热的优化分析，《工程热物理学报》，2006，Vol.27(3）38） 程林，栾涛，王立秋，张玉相，2-T型微通道气泡发生器可视化实验研究，中国工程热物理学会多项流学术会议论文集，2006-06607939） 朱新军，张树生，程林，机械传动远程实验系统，实验室研究与探索，2006，Vol.25(7）40） 曲燕，栾涛，程林，放置倾角对轴向槽道热管传热特性影响的实验研究，宇航学报，2006，Vol.27(3）41） 云和明，程林，陈宝明，杜文静，电子模块间距对其散热效果的影响，中国工程热物理学会第十一届年会论文集，2005-53023。42） 程林，田茂诚，张冠敏，一种复杂非线性传热元件的传热及污垢特征，《工程热物理学报》，2004Vol.25(1）。43） 程林，冷学礼，杜文静，基于降低污垢热组的复合强化传热研究，《工程热物理学报》，2003，Vol.24(3）44） 冷学礼，程林，杜文静，流体低速横掠振动圆管的传热特性研究，《工程热物理学报》，2003，Vol.24(2）45） 程林，田茂诚，张冠敏，邱燕，流体诱导振动强化传热的理论分析，《工程热物理学报》2002，Vol.23(3）46） 程林，田茂诚，张冠敏，邱燕，流体诱导振动强化传热的实验研究，《工程热物理学报》，2002，Vol.23(4）47） 陆国栋，周强泰，程林，田茂诚，梯形剖面圆形肋片管温度场的研究，《热能动力工程》，2002年9月第17卷48） 陆国栋，周强泰，程林，田茂诚，梯形剖面肋片管二维温度场的测定与分析，《汽轮机技术》，2002，44（6）49） 程林，田茂诚，林颐清，张冠敏，弹性管束汽—水换热器强化传热试验研究，《工程热物理学报》，2001，22(2）:199-20250） 刘鉴民，程林，大型太阳能热水装置与燃油锅炉联合供热系统，《太阳能》，1999年第三期，第16页51） 田茂诚，程林，弹性管束型容积式热交换器的研究，《热能动力工程》，1999，14（3）：173-17552） 程林，张梦珠，幂律流体绕流楔形物体时的层流边界层，东南大学学报自然科学版，1997，27（1）：87-9153） 程林，陆煜，具有完整隔板的双向倾斜矩形封闭空腔内自然对流数值解，《太阳能学报》，1996，17（1）：111-11254） 田茂诚，程林，沸腾炉旋风燃尽室的冷态及热态试验研究，《热能动力工程》，1996，11（6）：398-40155） 程林，田茂诚，圆形管道内自由旋流衰减的理论分析，《水动力学研究与进展：A辑》，1996，10（6）：673-67856） 王涛，程林，内管纵向敷肋时套管式换热器传热研究，《水动力学研究与进展：A辑》，1996，11（6）：707-71157） 田茂诚，程林，沸腾悬浮两级燃烧可行性分析及实验研究方法，《山东能源》，1994年第二期，4-7页58） 杨培毅，程林，汽车余热空调的研究现状，《流体工程》，1993，21（6）：54-5959） 程林，裘裂钧，大面积厂房间歇供暖的地面吸热问题，山东工业大学学报，1992，22（3）：60-66等70余篇
你好，采用水、丙酮以及其二元混合工质对振荡热管进行实验研究，选取35%～70%充液率，10～100 W加热功率以及水/丙酮13：1、4：1、1：1、1：4、1：13配比，将实验数据与混合工质物性、相变特点结合以研究其振荡热管传热性能。结果表明：混合溶液振荡热管启动所需功率小于水；小充液率时，除较低丙酮比例配比（如水/丙酮13：1混合工质）以外，混合工质比纯工质振荡热管不容易烧干，纯工质振荡热管在50 W时热阻就已经上升到较高数值，而混合工质振荡热管在同样的功率则维持着较低的热阻。在丙酮中加入少量水（如水/丙酮1：13混合工质）能有效改善振荡热管烧干情况，然而，少量丙酮与水混合而成的工质（如水/丙酮13：1混合工质）对振荡热管烧干情况的改善不明显；大充液率时，混合工质振荡热管的传热性能要弱于纯工质，在35～50 W，纯工质振荡热管热阻都低于混合工质,而在较大加热功率（50～100 W），水与混合工质振荡热管仍保持着较明显的热阻差。
浅析R407C在客车空调中的应用技术论文
随着城乡一体化进程的加快，带动了客车行业的持续发展，同时也带动了客车空调产业的迅速发展。但是，近年来全球气候变暖问题日益严重，引起了各国的高度重视。普遍认为，客车空调系统在提供舒适性小环境的同时也破坏了人类生存的大环境。
R407C 是一种安全、无毒、不破坏臭氧层的新型环保制冷剂，具有单位质量/ 单位容积制冷量大、能效比高、换热效率好等优点。西方发达国家有部分客车空调产品使用了R407C，其中冷王的R407C 制冷系统应用于客车已经量产商业化。在我国R407C 客车空调系统已从研究日渐走向应用，某些公司在客车空调系统中作过一些R407C 尝试应用，并有一定的成效[1- 2]。目前由于人们对这种非共沸工质的温度滑移、制冷剂成分变化后对系统的换热性能的影响不够了解，影响了R407C 在客车空调上的应用和推广。本文将客观地探讨客车空调系统应用国际社会倡导的环保工质R407C 的优越性，为R407C 客车空调器的研发设计提供参考。
1 R407C 与R134a 对比
1.1 制冷运行工况的确定
汽车空调系统与一般的空调系统的结构和使用条件均不同。客车空调90% 以上为非独立式空调系统。由于发动机转速变化很大，一般在700 ~2 300 r/min 之间，空调压缩机转速随汽车发动机转速的变化而相应变化;特别是城市客车运行于城市红绿灯区和停靠站之间，平均行驶车速约30 km/h，并且频繁停起和开关门，加之乘员变化很大，所以客车空调配置要求冷量大、制冷快。
根据客车空调系统随环境和车速而变工况的特点和实际情况，客车空调标准设计工况参数确定如下：冷凝温度50℃～60℃，蒸发温度0℃～5℃，过冷度5℃，过热度10℃，室外温度35℃，室内温度27℃，室内相对湿度50%，压缩机正常转速1 800 r/min。
1.2 综合性能分析
R134a 和R407C 都属于中温制冷剂，其中R134a 属于纯质制冷剂，R407C 属于多组分非共沸制冷剂。汽车空调中常用的制冷剂有R134a，但是R134a 有很多的缺点。它不但具有较高的、非常令人担忧的温室效应指数，而且R134a 亲油性差，还对铜有腐蚀性，但和铁、铝共存稳定性较好。另外，根据新的报道，R134a 在大气中分解会产生一种吸湿力较强的具有腐蚀性的液体，可在不同地方聚集，对人体的健康有一定的危害。而R407C 为非共沸混合工质，它是R32/R125/R134a 三种冷媒以混合质量比为23∶25∶52 而成的非共沸混合物。R407C 作为新型制冷剂正逐步被世人所认知，它具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好、节能、环保等特点，已经大量用于空调行业。R407C单位容积制冷量大，热力性质优异，与酯类润滑油相溶;与铁、铜、铝共存，稳定性较好;但是具有较高的冷凝压力，在车载空调上使用有待进一步研究。
1.3 理论热力循环计算
1)纯工质R134a 热力性能计算。对于纯工质R134a，饱和温度和饱和压力是一一对应的。蒸发压力Pe 和冷凝压力Pc 可根据蒸发温度te 和冷凝温度tc 确定。
2)混合工质R407C 热力性能计算。由于R407C 为非共沸制冷剂，在相同压力条件下，相变时存在温度滑移现象，气相饱和温度(露点温度)和液相饱和温度(泡点温度)是不同的。本文选择露点温度和泡点温度的算术平均值作为确定工况点的等效平均温度。用线性插值方法计算出给定的蒸发(气相临界点)温度te和冷凝(液相临界点)温度tc相对应的蒸发压力Pe 和冷凝压力Pc。
3)热力性能计算方法和计算程序。根据上述R407C在给定蒸发温度te 和冷凝温度tc 下的蒸发压力Pe 和冷凝压力Pc 的确定方法，Pe 和Pc 及其te 和tc 成为了一一对应的关系。在确定了制冷循环的各状态点的温度后，根据过程特性，可以用NIST 制冷剂和混合制冷剂热力性质计算程序计算出h1、h2、h5、h0、v1 等。利用状态方程，根据各点状态参数，就可以计算出两种制冷剂在不同工况下的制冷循环的各项性能指标，包括单位质量制冷量、单位理论功、单位容积制冷量和制冷系数等。有关状态方程如下：单位制冷量q0= h1- h5;单位容积制冷量qv=q0/v1;理论比功w0=h2- h1;制冷系数COP=q0/w0;压力比π=Pc/Pe。
a. 实例计算。冷凝温度56.5℃，蒸发温度2℃，过冷度5℃，过热度10℃。特殊工况如表3 所示。冷凝温度60℃，蒸发温度0℃，过冷度5℃，过热度10℃。
实际工作中，上述方法比较繁琐，常利用R407C 制冷剂应用程序进行模拟计算，和上述方法相比，其计算误差<5%，在工程上是可以接受的。
b. 混合工质R407C 热力性能分析。由以上理论计算可知，在客车空调相同的.工况下，R407C 的单位理论功比R134a 约高16%，单位容积制冷量比R134a 高43%～50%;R407C 单位制冷量比R134a 高8%～10%，理论制冷系数比R134a 低5%～6%。在相同的工况下，R407C 的吸气压力比R134a 高54%～64%，排气压力比R134a 高50%～60%;R407C 的压力比比R134a 低3.5%～4.5%。
2 在客车空调应用中的技术探讨
2.1 R407C 系统的性能分析
R407C 单位容积制冷量比R134a 高43%～50%，可采用小排量压缩机达到相同制冷量;能减小客车空调压缩机和两器的体积和重量;能减少客车空调系统的安装空间，增加汽车的机动性和降低油耗。
市场上大客车空调主要使用的BOCK、Thermo King压缩机都有使用R407C 的产品[7- 8]，制冷剂软管的爆破压力均高于12 500 kPa，已满足爆破压力是运行压力的5 倍以上的标准要求。因此，现有的汽车空调制冷系统的耐压性能够适应R407C 的要求。
空调压缩机作为空调系统的心脏，其安全保护一直是控制的重点。为防止损坏，需要有高压控制及防液击的措施。另外，由于汽车大多时间在外面行驶，受天气的影响，其压力变化较大。为防止系统高压过高，最好有安全泄压阀。
采用R407C 作为制冷剂时，在相同的工况下，R407C 的吸气压力比R134a 高54%～64%，排气压力比R134a 高50%～60%;系统的高、低、中压压力开关的动作压力值需要调整。同时为保证制冷系统的回油，设计管路时要考虑气体制冷剂的流速，水平管内为不小于3.8 m/s，竖直管内为不小于7.6 m/s。
2.2 R407C 系统的有关要求
1)R407C 系统对两器的要求。利用R407C 温度滑移的优势，城市客车空调换热器设计时可将两器设计成都是按逆流状态换热，以改善换热性能，并采取相应的强化换热措施，弥补采用R407C热传导性能较差的不足。
由于系统运行时压力比R134a 高，故对两器的要求也高。不光要考虑压力的因素，还要考虑汽车行驶过程中振动所带来的强度影响，最好有减振措施。
R407C 与空气的混合气体不得用于压力和检漏试验，因为可能会引起爆炸。推荐系统检漏压力为3.2～3.5 MPa，在满足换热要求的情况下，管壁的厚度最好大一些。例如，客车空调顶置蒸发器是铜管铝片式，建议铜管为φ9.525×0.41，翅片厚0.15，翅片距2.2 mm，翅片为亲水铝箔;流路按性能设计，但R407C 制冷剂在蒸发器内的流路长建议6～10 m，同时在冷凝器内的流路长建议14～18 m。
2)R407C 系统对膨胀阀和其它零部件的要求。
①膨胀阀。要选择R407C 专用膨胀阀;膨胀阀并不直接控制系统制冷量。针对城市客车在不同行驶速度下空调的变化性，膨胀阀在满足最大制冷量的同时，要求可调节范围大，性能良好。以丹佛斯公司的膨胀阀产品为例，制冷剂采用R407C，当制冷量为28 kW，选择型号为TDEZ8 热力膨胀阀;制冷量为21 kW，选择型号为TDEZ6 膨胀阀。
②管路。作为系统中的连接管路，泄漏一直是汽车空调最头痛的问题。R407C 系统排气压力很高，需要增加系统管路壁厚。又因其是非共沸混合物，如果系统泄漏，对性能的影响是很明显的，这就要求管路系统中尽量少接头，除干燥器需要经常更换、用可拆卸接头外，不推荐用可拆卸接头，尽量采用焊接，减少泄漏点，保证系统的密封。
③干燥过滤器。一般选用分子筛作干燥剂。分子筛是硅酸盐晶体，其晶体结构中有许多孔径均匀的孔道和内表面很大的孔穴，能吸附分子直径比孔径小的分子。
干燥剂：确认两种适合R407C 冷媒用的干燥剂为XH- 10C 和XH- 11。泄漏要求：在R407C 最高工作压力3.4 MPa 下，干燥过滤器的年泄漏量不大于2.8 g/a。结构要求：为防止分子筛磨损，在干燥过滤器的内部加装弹簧固定分子筛，使得冷媒在干燥过滤器内部得到缓冲。安装位置：POE 油具有水解性，选择干燥过滤器安装在系统液管管路上的蒸发器入口处。推荐适用于客车空调干燥过滤器端面密封接口便于更换和维修。
④储液器。空调结构设计时，避免含有R407C 制冷剂的储液器过热。R407C 热分解将会产生具有强烈毒性和强腐蚀性的蒸汽。如果过热，储液器将会爆炸。
⑤ 兼容性。R407C 与R134a 的材料兼容性基本一致;R134a 在汽车空调系统中已经普遍使用，R407C 在工商制冷系统中已广泛使用;目前的材料技术已能满足R407C 的要求。因此，空调系统选用的密封件、软管、冷冻油等材料与R134a 系统相同。但是在高温高压下，一些金属在催化剂作用下可能发生化学反应，从而使制冷剂变质。当镁铝合金材料中镁的含量多于2%时，不能用于R407C 的空调系统。R407C 制冷剂还可能会与焊接零件的焊接剂发生反应。
⑥其它。R407C 空调系统中的截止阀和四通阀(电动客车热泵系统用)与其他制冷剂空调系统不同，必须使用专门R407C 的截止阀和四通阀。
⑦ 低温条件时，蒸发器入口处结霜明显，化霜感温器位置一般要避免选择此位置，以防止感温器频繁动作进入化霜程序，影响到制热效果。
3 结论
1)在客车空调标准工况下，R407C 系统能大大减小汽车空调压缩机和两器的体积和重量，对提高汽车的动力性能，降低能耗，节约制造成本具有很大的意义。
2)客车空调R407C 系统有较高的排气压力。在相同的工况下，有较大的压缩机扭矩、单位理论功比R134a 约高16%;制冷剂泄露会改变组分和热物性等。
3)通过提升汽车空调制冷系统的工艺焊接、加工生产工艺水平，升级气密性试压压力和爆破试验标准;通过调整管路和换热器的壁厚，提高对系统密封件、尤其是冷凝侧的气密性、强度和抗震性的要求;加大压缩机离合器的扭矩;应该可以弥补客车空调R407C 系统有较高排气压力的缺陷。
4)将R407C 用于客车空调制冷系统与R134a 相比，可以降低压缩机的排量和降低成本。考虑到重量因素和理论循环的制冷系数等，R407C 系统运行经济指标和安全可靠性方面，与R134a 基本相同。
5)采用R407C 空调制冷系统，体现了安全和环保新理念，是轻量化、舒适化及节能化的发展方向。
丙酮水混合溶液的传热系数范围一般在0.2~0.9W/(m·K)之间。
套管式换热器是目前石油化工生产上应用最广的一种换热器。它主要由壳体（包括内壳和外壳）、U型肘管、填料函等组成。所需管材，可分别采用普通碳钢、铸铁、铜、钛、陶瓷玻璃等制作。管子一般被固定在支架上。两种不同介质可在管内逆向流动（或同向）以达到换热的目的。在进行逆向换热时，热流体由上部进入，而冷流体由下部进入，热量通过内管管壁由一种流体传递给另一种流体。热流体由进入端到出口端流过的距离称之为管程；流体由壳体的接管进入，从壳体上的一端引入到另一端流出，通过这种方式传热的换热器称为壳程套管式换热器。由于套管式换热器被广泛的应用在石油化工、制冷等工业部门，原本单一的传热方式和传热效率已经不能满足实际工作和生产，目前国内外研究者对套管式换热器提出了很多种改进方案，以延长套管式换热器的使用寿命，加强其使用效率。
以同心套管中的内管作为传热元件的换热器。两种不同直径的管子套在一起组成同心套管，每一段套管称为“一程“，程的内管（传热管）借U形肘管，而外管用短管依次连接成排，固定于支架上。热量通过内管管壁由一种流体传递给另一种流体。通常，热流体（A流体）由上部引入，而冷流体（B流体）则由下部引入。套管中外管的两端与内管用焊接或法兰连接。内管与U形肘管多用法兰连接，便于传热管的清洗和增减。每程传热管的有效长度取4～7米。这种换热器传热面积最高达18平方米，故适用于小容量换热。当内外管壁温差较大时，可在外管设置U形膨胀节（图中b）或内外管间采用填料函滑动密封，以减小温差应力。管子可用钢、铸铁、铜、钛、陶瓷、玻璃等制成，若选材得当，它可用于腐蚀性介质的换热。
管式换热器的一种。由两种直径不同的管子连接成同心圆的套管,再将多个套管上下排列...适用于传热面积要求不大的场合、有腐蚀性物料的换热。可以用高硅铁管、陶瓷等制成。套管式换热器的优点——结构简单，传热面积增减自如。因为它由标准构件组合而成，安装时无需另外加工。套管式换热器的优点——传热效能高。它是一种纯逆流型换热器，同时还可以选取合适的截面尺寸，以提高流体速度，增大两侧流体的传热系数，因此它的传热效果好。液-液换热时，传热系数为 870～1750W/(m2·℃)。
这一点适合于高压、小流量、低传热系数流体的换热。套管式换热器的缺点是占地面积大;单位传热面积金属耗量多，约为管壳式换热器的5倍;管接头多，易泄漏;流阻大。套管式换热器的优点——结构简单，工作适应范围大，传热面积增减方便，两侧流体均可提高流速，使传热面的两侧都可以有较高的传热系数，是单位传热面的金属消耗量大，为增大传热面积、提高传热效果，可在内管外壁加设各种形式的翅片，并在内管中加设刮膜扰动装置，以适应高粘度流体的换热。
套管式换热器的优点——可以根据安装位置任意改变形态，利于安装。套管式换热器的缺点——检修、清洗和拆卸都较麻烦，在可拆连接处容易造成泄漏。套管式换热器的缺点——生产中，有较多材料选择受限，由于套管式换热器大多是内管中不允许有焊接，因为焊接会造成受热膨胀开裂，而套管式换热器大多数为了节省空间选择，弯制，盘制成蛇管形态，故有较多特殊的耐腐蚀材料无法正常生产。套管式换热器的缺点——套管换热器国内还没有形成统一的焊接标准，各个企业都是根据其他换热产品经验选择焊接方式，所以，套管式换热器的焊接处，出现各类问题司空见惯，需要经常注意检查，保养。
空调冷凝器即室外热交换器在制冷时为系统的高压设备（冷暖热泵型在制热状态时为低压设备），装在压缩机排气口和节流装置（毛细管或电子膨胀阀）之间，由空调压缩机中排出的高温高压气体（氟利昂），进入冷凝器，通过铜管和铝箔片散热冷却，空调器中都装有轴流式冷却风扇，采用的是风冷式，使制冷剂在冷却凝结过程中，压力不变，温度降低，由气体转化为液体。同轴套管式换热器是由同心的内管和外套管组成，外面的叫壳程，内部的叫管程。两种不同介质可在壳程和管程内逆向流动(或同向)以达到换热的效果。冷热流体分别在内管和外套管环隙中流动的同时进行传热的。一般来说空调冷凝器同轴套管换热器最好设置储液器详情你可以咨询一些比较知名的制冷配件厂商如：世纪龙新能源、磊科、乐康、大富等等，他们一般都带售后的。
[1] 柴诚敬编著.化工原理课程设计.天津：天津科学技术出版社，2006.03.01[2] 夏 清、陈常贵主编.化工原理（上册）.天津：天津大学出版社，2005.01[3] 库潘编著.换热器设计手册.中国石化出版社，2007.[4] 周强泰编.锅炉原理（第2版）. 北京：中国电力出版社,2006.[5] 景朝晖.热工理论及应用［M].北京：中国电力出版社，2009.[6] 孙丽君，工程流体学.北京：中国电力出版社，2009.[7] 李诚，热工基础.北京：中国电力出版社，2004.[8] 傅秦生，热工基础与应用.北京：机械工业出版社，2003.[9] 刘桂玉，工程热力学.北京：高等教育出版社，1998.
01） Y.H.Cheng,Y.Zou,L.Cheng,W.Liu,Effect of the Microstructure on the Properties of Ni-Pdeposits on Heat Transfer,Surface&Coatings Technology,doi:10.1016/j.surfcoat.2008.10.03902） YanHai Cheng,Yong Zou,Lin Cheng,Wen Liu,Effect of the microstructure on the anti-foulingproperty of the electroless Ni-P coating,Materials Letters,62(2008） 4283-428503） L.Cheng,T.Luan,W.Du,M.Xu,Heat transfer enhancement by flow-induced vibration in heatexchangers,Int. J. Heat Mass Transfer,doi:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2008.05.03704） Cheng lin,Xu mingtian,Wang liqiu,From Boltzmann transport equation to single phase lagging heat conduction，Int. J. Heat Mass Transfer，doi:10.1016/j.ijheatmasstransfer 2008.04.00405） Cheng lin,Xu mingtian,Wang liqiu,Single and dual phase lagging heat conduction models in moving media，ASME J. of Heat Transfer(In Press），200806） 程林，许明田，王立秋，单相滞热传导温度场的振动现象及其热力学基础，《科学通报》，2008，53（6）：732-736。07） Y.H.Cheng,Y.Zou,L.cheng,W.Liu,Effect of complexing agents on properties of electrolessNi-P deposits,Materials Science and Technology,2008,Vol.24,No.4,P:457-46008） WANG Xue-dong,LUAN Tao,CHENG Lin,XIAO Kun,Research of Boiler Combustion Regulation for Reducing NOx Emission and its Effect on Boiler Efficiency. Journal of Thermal Science Vol.16,No.3 270-276,2007.09） J.Fan, L.Q.Wang and L.Cheng,Forced Convection in Rectangular Micreochannels: Electrokinetic Effects. International Journal of Nonlinear Sciences and Numerical Simulation, Vol.8, No.3,2007,P:335-34510） J.Fan, L.Q.Wang and L.Cheng,Electrokinetic Effects on Flow and Heat Transfer in Parallel-Plate Microchannels, International Journal of Nonlinear Science and NumercialSimulation.Vol.8, No.3,2007,P:359-37411） Liqiu Wang,Yuxiang Zhang,Lin Cheng,Magic microfluidic T-junctions: Valving andbubbling,Chaos, Solitons & Fractals 2.042,200712） Zheng, Jizhou;Cheng,Lin;Du,Wenjing Dynamic characteristics of elastic tube bundles withcomponent mode synthesis method，《机械工程学报》，v43,n7,July,2007,p 202-20613） Luan,Tao;Cheng,Lin; Cao, Hongzhen; Qu, Yan Effects of heat sources on heat transfer ofaxially grooved heat pipe，Huagong Xuebao/Journal of Chemical Industry and Engineering(China）, v 58,n4,April,2007,p 848-85314） Liqiu Wang,Ophelia Pang,Lin Cheng，Bifurcation and stability of forced convection intightly colied ducts:stability Chaos, Solitons and Fractals 27(2006） P:991-100515） Cheng Lin, Yun Heming. The Optimized Analysis of Electronics Cooling by CFDMethods(ICNMM2006-96074）. 4th international conference on Nanochannels, microchannels andminichannels. June 19-21, 2006. Limeric Ireland16） Yun Heming, Cheng Lin, Wang Liqiu and Chen Binjian. Numerical Computation of RoughnessEffects on Heat Transfer and Hydrodynamic Characteristics in Microchannels(ICNMM2006-96076）. 4th international conference on Nanochannels, microchannels and minichannels.June 19-21, 2006. Limeric Ireland17） Yun Heming, Cheng Lin, Wang Liqiu and Zhang Shusheng. Numerical Simulation of Heat andFlow of Liquid Through Minichannels(ICNMM2006-96078）. 4th international conference onNanochannels, microchannels and minichannels. June 19-21, 2006. Limeric Ireland18） Yun,He-Ming;Cheng,Lin;Chen,Bao-Ming;Du,Wen-Jing Optimization analysis on the heatdissipation of electronic elements，Journal of Engineering Thermophsics，2006 Vol.27(3）,P:496-49819） Yan Fayi，Cheng Lin，Numerical Algorithms for Virtual Visualization of Fluid Flow inPipeline System 2006 IEEE International Conference on Industrial Informatics Sf-00036120） Liqiu Wang, Ophelia Pang, Lin Cheng, Bifurcation and stability of forced convection intightly coiled ducts: Multiplicity, Chaos, Solitions and Fractals 20(2005）337-35221） Qiu, Yan; Tian Mao-Cheng; Cheng, Lin; Niu, Wei-Ran; Theory of the reduction of fly-ashcarbon content in a circulating fluidized boiler and its applied research; Journal ofEngineering for Thermal Energy and Power, v24, n4n2005np369-37222） Heming Yun, Cheng Lin and Zhang Guiyu. The development direction of saving energy forChinese architecture and the utilization of renewable energy. The 4th internationalconference on sustainable energy tecnologies, 2005: 664~669 (ISBN-7-112-07718-4）23） S.S.Zhang, Y.H.Cheng, L.Cheng，A Study on Vacuum Brazing Procedure of Plate HeatExchanger Materials Science Forum Vols 471-472,pp.640-643,200424） Tian Mao-Cheng，Cheng Lin，Lin Yi-Qing，Zhang Guan-Min，Heat transfer enhancement bycrossflow-induced vibration，Heat Transf. Asian Res，2004 Vol 33(4） p:211-21825） Qiu Yan, Cheng Lin，The Research of Complex Heat Transfer Enhancement by Fluid InducedVibration，Journal of Hydrodynamics，2003，Vol.12(1） Ser.B26） Cheng lin，Heat transfer enhancement by fluid induced vibration Heat transfer2002，Proceeding of 12th international heat transfer conference，200227） Tian, Mao-Cheng; Cheng, Lin; Lin, Yi-Qing; Zhang, Guan-Min; Experimental investigation ofheat transfer enhancement by crossflow induced vibration, Journal of Engineering Thermalphysics, v23,n1,2002,p6328） 云和明，程林，王立秋，流体变物性对细矩形通道流动和传热的影响，《工程热物理学报》 Vol.29, No.11,2008年11月29） 程林,换热设备中水垢的物相分析及与换热面的界面结合状态,第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会文集,2008.8,P:17-1930） 程延海,邹勇,程林,刘文,热交换器表面Ni-P镀层工艺对组织性能的影响, 功能材料,2008,Vol.39,No.5,P:799-80131） 杜文静，程林，田茂诚，朱新军，刘文，过热蒸汽型复合换热器传热与振动特性分析，《工程热物理学报》，2008年4月第四期，677-684。32） 曲燕，程林，Stefano Zinna，栾涛，Marco Marengo，环路热管地面试验平台的热设计，《中国空间科学技术》，2007年10月第五期，14-20。33） 云和明，程林，王立秋，曲燕，光滑矩形微通道液体单相流动和传热的数值研究.《工程热物理学报》No.28增刊，2007年6月34） 云和明，程林，王立秋，流体变物性对细矩形通道流动和传热的影响，中国工程热物理年会2007传热传质学论文集，编号073102。35） 郝玉振，程林，螺旋折流式换热器的直接设计方法，《压力容器》2007年三月刊。36）云和明，程林，王立秋，曲燕，光滑矩形微通道液体单相流动和传热的数值研究. 中国工程热物理学会，2006传热传质学论文集, 南京: 611-616。37） 云和明，程林，陈宝明，杜文静，电子元件散热的优化分析，《工程热物理学报》，2006，Vol.27(3）38） 程林，栾涛，王立秋，张玉相，2-T型微通道气泡发生器可视化实验研究，中国工程热物理学会多项流学术会议论文集，2006-06607939） 朱新军，张树生，程林，机械传动远程实验系统，实验室研究与探索，2006，Vol.25(7）40） 曲燕，栾涛，程林，放置倾角对轴向槽道热管传热特性影响的实验研究，宇航学报，2006，Vol.27(3）41） 云和明，程林，陈宝明，杜文静，电子模块间距对其散热效果的影响，中国工程热物理学会第十一届年会论文集，2005-53023。42） 程林，田茂诚，张冠敏，一种复杂非线性传热元件的传热及污垢特征，《工程热物理学报》，2004Vol.25(1）。43） 程林，冷学礼，杜文静，基于降低污垢热组的复合强化传热研究，《工程热物理学报》，2003，Vol.24(3）44） 冷学礼，程林，杜文静，流体低速横掠振动圆管的传热特性研究，《工程热物理学报》，2003，Vol.24(2）45） 程林，田茂诚，张冠敏，邱燕，流体诱导振动强化传热的理论分析，《工程热物理学报》2002，Vol.23(3）46） 程林，田茂诚，张冠敏，邱燕，流体诱导振动强化传热的实验研究，《工程热物理学报》，2002，Vol.23(4）47） 陆国栋，周强泰，程林，田茂诚，梯形剖面圆形肋片管温度场的研究，《热能动力工程》，2002年9月第17卷48） 陆国栋，周强泰，程林，田茂诚，梯形剖面肋片管二维温度场的测定与分析，《汽轮机技术》，2002，44（6）49） 程林，田茂诚，林颐清，张冠敏，弹性管束汽—水换热器强化传热试验研究，《工程热物理学报》，2001，22(2）:199-20250） 刘鉴民，程林，大型太阳能热水装置与燃油锅炉联合供热系统，《太阳能》，1999年第三期，第16页51） 田茂诚，程林，弹性管束型容积式热交换器的研究，《热能动力工程》，1999，14（3）：173-17552） 程林，张梦珠，幂律流体绕流楔形物体时的层流边界层，东南大学学报自然科学版，1997，27（1）：87-9153） 程林，陆煜，具有完整隔板的双向倾斜矩形封闭空腔内自然对流数值解，《太阳能学报》，1996，17（1）：111-11254） 田茂诚，程林，沸腾炉旋风燃尽室的冷态及热态试验研究，《热能动力工程》，1996，11（6）：398-40155） 程林，田茂诚，圆形管道内自由旋流衰减的理论分析，《水动力学研究与进展：A辑》，1996，10（6）：673-67856） 王涛，程林，内管纵向敷肋时套管式换热器传热研究，《水动力学研究与进展：A辑》，1996，11（6）：707-71157） 田茂诚，程林，沸腾悬浮两级燃烧可行性分析及实验研究方法，《山东能源》，1994年第二期，4-7页58） 杨培毅，程林，汽车余热空调的研究现状，《流体工程》，1993，21（6）：54-5959） 程林，裘裂钧，大面积厂房间歇供暖的地面吸热问题，山东工业大学学报，1992，22（3）：60-66等70余篇
热动几班的？！哈哈
随着科技负效应的显现,工程伦理越来越受的人们的重视。化学工程有着与其他工程不同的特点。下面是我为大家整理的化学工程应用 毕业 论文，供大家参考。
《 化学工程中计算流体力学应用分析 》
摘要：计算流体力学是以多种计算方程为基础，在多种化学反应设备中进行能量、质量和动量的综合计算，分析出不同守恒定律中，这些变量的主控形式和变化规律，从而优化工程设计和工艺设备，提高化学反应中正向变化的进行，提高热量交换和原材料的反应速率等。从化学工程经济效益的角度分析，有利于工程成本的节约，提升了经济回报。 文章 计算流体力学的基本原理进行分析，并 总结 了其砸你化学工程中搅拌、热交换、精馏塔和化学反应工程的具体应用。
关键词：计算流体力学;求解;基本原理;化学工程;应用
化学工程在我国具有较长的研究与应用历程，并在实际的生产与生活中取得到巨大的应用成效，不仅能够供给正常的生活需求，同时根据新材料的开发，能够满足现代型环保材料的使用。在化学工程中，较多的反映环境和反应机制都是在溶液中进行的，具有质量守恒和热量守恒定律的应用。而这种质量与能量的关系正是计算流体力学的主要原理。通过对实际应用环境和原理的分析，能够优化工程设计和工艺改进，提高化学工程的生产效率。
1计算流体力学在化学工程中的基本原理
计算流体力学简称CFD，是通过数值计算 方法 来求解化工中几何形状空间内的动量、热量、质量方程等流动主控方程，从而发现化工领域中各种流体的流动现象和规律，其主要以化学方程式中的动量守恒定律、能量守恒定律及质量守恒方程为基础。一般情况下，计算流体力学的数值计算方法主要包括数值差分法、数值有限元法及数值有限体积法，其也是一门多门学科交叉的科目，计算流体力学不仅要掌握流体力学的知识，也要掌握计算几何学和数值分析等学科知识，其涉及面广。
针对计算流体力学的真实模拟，其主要目的是对流体流动进行预测，以获得流体流动的信息，从而有效控制化工领域中的流体流动。随着信息技术的发展，市场上也出现了计算流体力学软件，其具有对流场进行分析、计算、预测的功能，计算流体力学软件操作简单，界面直观形象，有利于化学工程师对流体进行准确的计算。
2计算流体力学砸你化学工程中的实际应用
2.1在搅拌中的应用分析
在搅拌的化学反应中，反映介质之间的流动性比较复杂，依据传统的计算形式根本无法解决，并在化学试剂在搅拌中存在不均匀扩散的特点，在湍流的形式中能量的分布状况也存在着空间特点。若是依据实验手段测得反映中物质、能量和质量的变化规律，其得出的结构往往存在较差时效性，实验差加大。
通过对二维计算流体力学的应用，能够对搅拌中流体的形式进行模拟，并进行质量、能量等数据的验证。但是流体的变化，不仅与化学试剂的浓度、减半速度有关，还与时间、容器的形状等有着之间的联系，需要建立三维空间模拟形式进行计算流行力学。随着科学技术和研究水平的提高，在通过借助多普勒激光测速仪后，已经对三维计算形式有了较大的突破，这对于化工工程中原料的有效应用和工程成本的减低具有促进的作用，但是在三维计算流体力学中还存在一定的缺陷，需要在今后的研究中不断的完善。
2.2CFD在化学工程换热器中的应用分析
换热器是化学工程中主要的应用设备，通过管式等换热器、板式换热器、冷却塔和再沸器等的应用，能够有效的控制化学试剂在反应中的温度变化。其中根据换热器的形式不同，计算流体力学的方式也就不同。在管式换热器中主要是通过流体湍流速度的改变，增加换热速率的。在板式换热器中是通过加大流体的接触面积，提高换热效率的。而在冷却塔和再沸器中，热量交换的形式更为复杂，但是却群在重复性换热的特点，增加了换热的时间，提高了换热的效果。从总体上分析，计算流量力学中，需要对温度变化、流体的速度变化、热交换面积变化和时间变化进行分析。通过CFD计算流体力学的应用，能够计算出不同设备的热交换效果，并根据生产的实际需求进行换热器的选择使用。
2.3在精馏塔中的应用
CFD已成为研究精馏塔内气液两相流动和传质的重要工具,通过CFD模拟可获得塔内气液两相微观的流动状况。在板式塔板上的气液传质方面,Vi-tankar等应用低雷诺数的k-ε模型对鼓泡塔反应器的持液量和速度分布进行了模拟,在塔气相负荷、塔径、塔高和气液系统的参数大范围变化的情况下,模拟结果和现实的数据能够较好的吻合。
Vivek等以欧拉-欧拉方法为基础,充分考虑了塔壁对塔内流体的影响,用CFD商用软件FLUENT模拟计算了矩形鼓泡塔内气液相的分散性能,以及气泡数量、大小和气相速度之间的关系,取得了很好的效果。在填料塔方面,Petre等建立了一种用塔内典型微型单元(REU)的流体力学性质来预测整塔的流体力学性质的方法,对每一个单元用FLUENT进行了模拟计算,发现塔内的主要能量损失来自于填料内的流体喷溅和流体与塔壁之间的碰撞,且用此方法预测了整塔的压降。
Larachi等发现流体在REU的能量损失(包括流体在填料层与层之间碰撞、与填料壁的碰撞引起的能量损失等)以及流体返混现象是影响填料效率的主要因素,而它们都和填料的几何性质相关,因此用CFD模拟计算了单相流在几种形状不同的填料中流动产生的压降,为改进填料提供了理论依据。CFD模拟精馏塔内流体流动也存在一些不足,如CFD模拟规整填料塔内流体流动的结果与实验值还有一定的偏差。这是由于对于许多问题所应用的数学模型还不够精确,还需要加强流体力学的理论分析和实验研究。
2.4CFD在化学反应工程中的应用研究
在化学反应工程中，反应物和生成物的化学反应速率与反应器、温度和压力等有着较大的联系，在实际的反应中可以利用计算流体力学进行数据的获取。但是这数据的获取具有一定的温度限制，当反应中温度过大，就会造成分子的剧烈运动，其运动轨迹的变化规律就会异常，在利用计算流体力学的模型计算中，计算数据与实际情况会发生较大的偏差。由于高温中分子的运动轨迹和运动速度难以获取，在计算流体力学的实际计算中，就要借助FLUENT进行三维建型，并利用测速反应器进行速度的测量，通过综合的比较分析，利用限元法进行数据的计算。可以得出不同环境下的反应器的流线、反应器内部的浓度梯度及温度梯度。通过CFD软件预测反应器的速度、温度及压力场，可以更进一步理解化学反应工程中的聚合过程，详细、准确的数据可以优化化学反应中的操作参数。
3结束语
计算流体力学对于化学工程的应用具有实际意义，并在经济效益的提高上具有重要的价值，在近几年，化学工程技术人员不断的计算流体力学中展开研究，以二维空间计算和模拟为基础，不断的完善三维空间的流量计算，并得出了一系列的流体流动规律。根据计算流体力学在化学工程中的广泛应用，在今后的化学工程发展中，应加强此类学科的教学与延伸，提供出更有效的反应设备和工艺操作。
参考文献
[1]余金伟,冯晓锋.计算流体力学发展综述[J].现代制造技术与装备,2013(06).
[2]舒长青,王友欣.计算流体力学在化学工程中的应用[J].化工管理,2014(06).
《 能源化学工程专业化工热力学教学思考 》
[摘要]《化工热力学》是能源化学工程专业一门理论性和逻辑性较强的专业基础课，文章阐述了作者在《化工热力学》课程教学过程中如何提高学生对学习本课程兴趣的教学实践和教学体会。通过明确教学内容和教学主线，改变传统的单一的课堂教学，将课堂教学与学科动态及工程实践密切结合，激发学生学习兴趣，培养学生自主学习能力和工程意识，以满足培养能源化学工程领域领军人物的要求。
[关键词]化工热力学;能源化学工程;教学实践;教学体会
化工热力学是化工类学生的专业必修课程之一，主要讲述热力学定律在化学工程领域的应用，包括化工过程中各种形式的能量之间相互转换规律及过程趋近平衡的极限条件等。它是培养学生分析和解决实际化工问题思维方法的重要专业理论基础课[1-3]。然而该课程的课程内容抽象、计算繁琐，学生感到非常难学又缺乏实际应用，在课程学习过程中学生产生恐惧和厌学心理，达不到良好的教学效果，因此，我们对该课程的教学内容和 教学方法 进行一些改革和尝试，希望激发学生学习的兴趣，进而更好地掌握这门课程，为后续专业课程的学习夯实基础。
武汉大学2013年新开设的能源化学工程专业是由1958年原武汉水利电力学院开办的“电厂化学”专业发展而来，主要面向电力行业及高效洁净能源领域(包括超临界火电、核电、生物质能、氢能、新型化学电源等)，培养掌握化学与化工基础理论及能源化学专业知识和技能的未来行业发展的领军人物。
目前，本专业主要有水处理、材料腐蚀与防护、化学监督与控制、能源化学四个主要研究方向。为了适应学校对新专业发展和一流学科建设的要求，2015年在本专业大三学生中新增设了《化工热力学》这门化工类专业的专业基础课程。如何调动学生的课堂积极性，培养学生的创新能力，夯实学生的专业基础，使他们在54学时的学习过程中理解并掌握本门课程的基本概念，并且将抽象的理论与实际的能源化学过程联系起来是本课程的核心教学任务。本文结合我校能源化学工程专业的培养目标，浅谈《化工热力学》的教学体会，着重对教学方式进行了探索和实践，为培养能源化学工程领域的领军人物奠定基础。
1明确教学内容与课程主线
结合我校《化工热力学》课程以工程应用为中心、专业研究方向覆盖面广等特点，我们选用了朱自强等编著、化学工业出版社出版的《化工热力学》作为教材[4]，同时，也鼓励学生使用部分参考教材(《化工热力学》，冯新等编，2008;《化工热力学(第二版)》，陈钟秀等编，2000;《化工热力学导论(原著第七版)》，J.M.史密斯等编，刘洪来等译，2007)[5-7]。化工热力学发展时间较长，已形成较完整的知识体系，如何在54学时内有效地把关键知识点教授给学生是本课程教学实践的关键。
由于本专业学生在大二《物理化学》课程中已经系统学习了理想气体相关的状态方程及其应用，因此在本课程教学中不再赘述，而是重点介绍工程实际应用较多的二参数状态方程、化工热力学分析、溶液热力学、流体相平衡和化学反应平衡等。在教学实践中，首先，详细分析《化工热力学》教材结构，围绕主线内容合理编排知识点;其次，建立好各知识点之间的逻辑关系，让学生在大脑中建立化工热力学框架图;最后，根据能源化学工程专业的需要，适当删减补充了教材内容，结合学科动态，增强化工热力学的应用能力，如燃料电池开路电压的计算、水/二氧化碳共电解制合成气过程中气体组成的计算等。
2改变单一课堂教学模式，培养学生自主学习能力
化工热力学课程设计的公式多而繁杂，学生在开始学习阶段容易产生恐惧厌学心理，传统的单一课堂教学模式具有“教师主导学生学习”的特点，与本课程“教师引导学生学习”的教学目的存在较大偏差。因此，应改变传统单一课堂讲授模式，充分采用“启发式”和“参与式”相结合的教学方法。
首先，教师在 课前预习 阶段设疑(提出问题)，促使学生思考，复习旧知识，预习新知识;其次，教师在教学实践过程中采用多媒体和板书相结合的教学方式解疑(解决问题)，并通过对例题和习题的讲解加深学生对化工热力学原理、方法和应用的理解，同时，教学过程中应避免陷于抽象的说教和枯燥的公式推导之中，重点讲述化工热力学知识点的应用条件和物理意义;最后，课堂教学结束后，教师主动与学生面对面交流答疑(探讨问题)，并设置思考题让学生查阅相关资料。通过“设疑—解疑—答疑”的渐进式教学方法达到对关键知识点举一反三的目的，同时，吸引学生注意力，培养学生自主学习能力，提高学生学习的积极性和主动性。
3课堂教学与工程实践密切结合，培养学生初步的工程观点
化工热力学由于理论性较强、基本概念多且抽象，而且本科生在学习过程中接触科研课题及工程实践的机会较少，将课堂教学内容与科研课题及工程实践紧密结合起来，建立“以应用为中心”、“探究式”的特色教学模式，紧密联系我校在能源化学工程领域(特别是超临界火电、核电、生物质能、氢能、新型化学电源等方面)开发利用的化学工程实际问题，把学科前沿领域的科研成果带入课堂，可以使他们强化科研思想、激发听课兴趣、培养创新能力;同时，可以让学生获取利用化工热力学基本原理解决工程实际问题提供思路和方法，培养学生初步的工程观点。
4考核方式方法研究
传统的期末一张考卷为准的考试方式不利于学生能力的培养，也不能全面地体现学生对所学知识的掌握程度，为了更加系统全面地评价学生对课程内容的认识情况，我们对课程的考核方式方法进行了改革探索。目前，课程成绩总评包括平时成绩和期末成绩两部分，其中平时成绩包括学生的课堂综合表现、课程预习、作业三个部分，各占10%;期末考试采用开卷方式考试，考试的题目偏重于对知识点的理解和其在能源化学过程中的应用。然而由于该课程的课程内容抽象、计算繁琐，教学过程中发现仍有部分学生存在畏惧厌学心理，因此，在今后的教学实践中应考虑进一步激发学生的学习兴趣，增强学生的主观能动性，在课堂教学中引入分组讨论，开展导向性的专题研究，将课程内容与能源化学过程(特别是学科动态)相结合，培养学生查阅资料和分工协作的能力，为学生下一步学习专业课程夯实基础。
5结束语
在《化工热力学》课程的教学实践和尝试中，首先要明确教学内容与主线，打破单一的学生被动听讲的模式，理论联系实际应用，调动学生学习的积极性和主动性，激发学生对教学内容的兴趣，并且在教学的过程中对教学方法进行改革创新，因材施教，为学生下一步学习更专业的能源化学工程知识和从事新能源行业工作奠定扎实的基础。
参考文献
[1]陆小华，冯新，吉远辉，等.迎接化工热力学的第二个春天[J].化工高等 教育 ，2008，3：19-21.
[2]梁浩，刘惠茹，王春花.《化工热力学》教学实践与尝试[J].广东化工，2010，37(1)：157-158.
[3]李兴扬，唐定兴，沈凤翠，等.化工热力学教学改革与体验[J].化工高等教育，2011，3：71-73.
[4]朱自强，吴有庭.化工热力学(第三版)[M].北京：化学工业出版社，2009.
[5]冯新，宣爱国，周彩荣，等.化工热力学[M].北京：化学工业出版社，2008.
[6]陈钟秀，顾飞燕，胡望明.化工热力学(第二版)[M].北京：化学工业出版社，2000.
[7]史密斯JM，范内斯HC，阿博特MM，等编;刘洪来，陆小华，陈新志，等译.化工热力学导论(原著第七版)(IntroductiontoChemicalEngineeringThermodynamics，SevenEdition).北京：化学工业出版社，2007.
有关化学工程应用毕业论文推荐：
1. 化学工程毕业论文
2. 化学毕业论文精选范文
3. 化工毕业论文范文大全
4. 化学毕业论文范例
5. 化学毕业论文范文
6. 化工毕业设计论文范文
谁要求你写的，那人绝对是个垃圾
导语：大家在平时装修房间的时候，不仅需要各种装修材料，同时也需要在每个房间放置家具。除了家具，大家在生活中必不缺少的是家用电器。家有生活电器能够帮助大家更简单舒适的生活。在装修浴室的时候需要安装热水器，因为大家洗澡的时候需要用到热水，空气源热泵热水器，就是一种特别受人们欢迎的热水器。下面小编就为大家详细介绍空气源热泵热水器的工作原理，方便大家了解。
空气源热泵热水器工作原理
空气源热泵热水器是按照“逆卡诺”原理工作的，形象地说，就是“室外机”像打气筒一样压缩空气，使空气温度升高，然后通过一种-17℃就会沸腾的液体传导热量到室内的储水箱内，再将热量释放传导到水中。简单来说是吸收空气中的热量来加热水温，被吸收热量的空气被运用到厨房，解决闷热问题。
运用热泵工作原理制热，与空调制冷相反——国家制冷标准是1000瓦，电制冷2800瓦。根据热平衡的原理，同时最少原理生2800瓦的热量，加上输入的1000瓦电，实际产生的热量在3000——4000瓦，把这些热量输送到保温水箱，其耗电量只是电热水器的四分之一(电热水器即使热效率100%，输入1000电也只有1000瓦的热)。
空气能热水器则不需要阳光，因此放在家里或室外都可以。太阳能热水器储存的水用完之后，很难再马上产生热水。如果电加热又需要很长的时间，而空气能热水器只要有空气，温度在零摄氏度以上，就可以24小时全天候承压运行。这样一来，即使用完一箱水，一个小时左右就会空气能热水器再产生一箱热水。同时它也能从根本上消除了电热水器漏电、干烧以及燃气热水器使用时产生有害气体等安全隐患，克服了太阳能热水器阴雨天不能使用及安装不便等缺点，具有高安全、高节能、寿命长、不排放毒气等诸多优点。空气能热水器的寿命一般可以达到15至20年。
空气源热泵热水器的优点
1、安全可靠
空气源热泵热水器相对电热水器和燃气热水器而言，没有了电热水器的漏电和燃气热水器的的燃气泄漏、一氧化碳中毒等安全隐患，具有非常好的安全性能，特别是对于家里有老人和小孩的家庭，同时为了保证空气源热泵热水器的广泛应用性，空气源热泵热水器一般可在-5度到43度的温差内均可正常运行，建议春秋夏运行，华东、华南等长江以南的地区用得多，北方的冬天可能用不了。
2、方便舒适
空气源热水器是蓄热式的，加热功能根据水箱内的温度自动启动，保证热水24小时充足供应，因此不会出现像燃气热水器那样无法同时满足多个水龙头用热水的问题，也不会出现电热水器容量小，多人洗澡需要等待的问题。即开即用热水，出水量大，出水温度稳定，满足你所有对热水的期望。
3、节约性
空气源热泵热水器用电量远不及电热水器，一般来说，只需要其四分之一，据相关部门做过统计，正常的四口之家，一年用空气源热泵热水器比电热水器省钱近千元。
4、绿色环保
空气源热泵热水器从设计制造开始就是将环保作为首要考虑之处，它只是将周围空气中的热量进行转移，并不释放有害气体等，所以并不对环境产生任何影响。
5、维修率低
空气源热泵热水器虽然结构复杂，但是比较耐用，不会像热水器等经常出现故障。
空气源热泵热水器的缺点
1、外形较大
空气源热水器一般体积比较硕大，现今国内城市家庭普遍较小，如果在里面安装空气源热泵热水器的话很难适用空间性，因此对于空间小的房屋，空气源热泵热水器就不宜安装。
2、温差依赖性较大
空气源热泵热水器对外界环境温度依赖很大，最适宜的工作环境在-5——43度之间，对于广大的南方地区来说，这并五很大的问题，但对于北方地区来说，局限性就比较大了，北方有近半的时间是处于-5度以下的，这样空气源热泵热水器的工作效率就极差，所以在北方很少人使用。
3、一次性造价较高
相对于电热水器和燃气热水器，空气源热泵热水器一次性造价很高，很多家庭都是在这目前望而却步的。
4、维修难
空气源热泵热水器外形庞大，里面结构极其复杂，一旦出现了问题的话，要维修也非常的不容易，而在相对较落后的地区，甚至很难找到专业的维修处，这也局限了它的应用。
5、换热器和套管换热器易结垢断裂
空气源热泵热水器的出水温度较高，易造成管内结垢，这样的话就容易造成水管的绽裂，从而导致其不能正常应用。
结束语：上面就是小编为大家介绍的空气源热泵热水器的工作原理。相信大家看了以后应该对空气源热泵热水器有了一定的了解。大家在选择空气源热泵热水器的时候可以在一些大品牌中选择，因为大品牌的空气源热泵热水器不仅质量好，而且售后服务做得也特别完善。如果大家在使用过程中出现一些质量问题的话，可以联系售后服务进行维修或者更换，希望下面的建议能够帮助大家选择到合适的空气源热泵热水器!
土巴兔在线免费为大家提供“各家装修报价、1-4家本地装修公司、3套装修设计方案”，还有装修避坑攻略！点击此链接：【https://www.to8to.com/yezhu/zxbj-cszy.php?to8to_from=seo_zhidao_m_jiare&wb】，就能免费领取哦~
就是跟空调反一下，用逆卡诺原理
宝诚空气能热泵热水器是创新一代的热水设备，是一种高效集热并转移热量的装置，用电能驱动热泵，由热泵装置中的压缩机、电子膨胀阀、干燥过滤器、四通阀、蒸发器、套管冷凝器、风机等主要部件组成，它成功地运用了逆卡诺原理，压缩机从蒸发器中吸入低温低压气体制冷剂，通过做功将制冷剂压缩成高温高压气体，高温高压气体进入冷凝器与水交换热量，在冷凝器中被冷凝成低温液体而释放出大量的热量，水吸收其释放出的热量而温度不断上升。被冷凝的高压低温液体经膨胀阀节流降压后，在蒸发器中通过风扇的作用，吸收周围空气热量从而挥发成低压气体，又被吸入压缩机中压缩，这样反复循环，从而制取热水。
空气源热泵热水器的常见问题与解答 1、空气源热泵热水器属于太阳能产品吗？ 不属于，区别很大。太阳能热水器必须依靠太阳光的直射或辐射才能达到供热效果，而空气源热泵热水器利用制冷剂吸收空气中的热量，通过压缩机压缩制热后与水交换热量来达到供热效果。 2、空气源热泵热水器需要用电吗？ 需要，但耗电少。压缩机用电来压缩制热，不是直接加热，还有风扇，也需要用电，但用电量很少。 3、空气源热泵热水器耗电量是多少？ 空气源热泵热水器在全国各地区、各季节的热效值是不同的，从2.0到8.0，标准工况温度环境20℃时热效率在3.0以上，在夏季气温高时，可达7-8，夏天每吨水耗电量为5-6度电,上海承压式太阳能价格，冬季寒冷的天气约损耗14-15度电，全年不超过10度电。 4、空气源热泵热水器与太阳能热水器相比，优点在哪几方面？ 优势非常明显，主要体现五个方面： 1、适用范围广，适用温度范围在-10--40℃，一年四季全天候使用，不受阴、雨、雪等恶劣天气和冬季夜晚的影响。 2、可持续加热,上海太阳能维修，持续不断供热水，满足用户需求。 3、运行成本低。在春、夏、秋季阳光较好时，运行费用高于太阳能热水器，但在阴雨天和夜晚，热效率远远高于太阳能热水器电辅助加热。全年平均下来，常规太阳能辅助系统全年耗能比热泵水器全年总耗能不要高出很多。 4、安装方便。外形与空调室外机相似，适合于大中城市的各种建筑，对于大型中央供热问题，热泵热水器是最好的选择。 5、空气源热泵热水器与锅炉相比，优点是什么？ 1、热效率高。空气源热泵热水器效率全年平均在300%以上，而锅炉的热效率不会超过100%。 2、运行费用低。与燃油,空气源热泵热水器常见问题与解答，燃气锅炉比，全年平均可节约70%的能源，加上电价的走低和燃料价格的上涨，运行费用低的优点日益突出。 3、环保。空气源热泵热水器无任何燃烧排放物，制冷剂选用了环保制冷剂R404A，对自氧层零污染，是较好的环保型产品。 4、运行安全，无需值守。与燃料锅炉相比，运行绝对安全，而且全自动控制，无需人员值守，可节省人员成本。 5、模块式安装，便于增添设备。空气源热泵热水器采用多台机组并联的安装模式，当用户用水量增大时，可随时增添设备。 6、空气源热泵热水器安装设计以什么为标准？ 一般是以天气最好寒冷、用水量最大时的水量为设计标准进行设计，当实际所用的热水量低于设计标准时，部分机器将会自动停止运作以节省电能。
某生产过程中，需将6000kg/h的油从140℃冷却至40℃，压力为0.3MPa；冷却介质采用循环水，循环冷却水的压力为0.4MPa，循环水入口温度30℃，出口温度为40℃。试设计一台列管式换热器，完成该生产任务。 1．确定设计方案 （1）选择换热器的类型 两流体温度变化情况：热流体进口温度140℃，出口温度40℃冷流体(循环水)进口温度30℃，出口温度40℃。该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时进口温度会降低，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁温和壳体壁温之差较大，因此初步确定选用带膨胀节的固定管板式式换热器。 （2）流动空间及流速的确定 由于循环冷却水较易结垢，为便于水垢清洗，应使循环水走管程，油品走壳程。选用ф25×2.5的碳钢管，管内流速取ui=0.5m/s。 2．确定物性数据 定性温度：可取流体进口温度的平均值。 壳程油的定性温度为(℃)管程流体的定性温度为(℃)根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。 油在90℃下的有关物性数据如下： 密度ρo=825kg/m3定压比热容cpo=2.22kJ/(kg·℃)导热系数λo=0.140W/(m·℃)粘度μo=0.000715Pa·s循环冷却水在35℃下的物性数据： 密度ρi=994kg/m3定压比热容cpi=4.08kJ/(kg·℃)导热系数λi=0.626W/(m·℃)粘度μi=0.000725Pa·s3．计算总传热系数 （1）热流量 Qo=WocpoΔto=6000×2.22×(140-40)=1.32×106kJ/h=366.7(kW)（2）平均传热温差 (℃)（3）冷却水用量 (kg/h)（4）总传热系数K 管程传热系数 W/(m·℃)壳程传热系数 假设壳程的传热系数αo=290W/(m2·℃)； 污垢热阻Rsi=0.000344m2·℃/W,Rso=0.000172m2·℃/W管壁的导热系数λ=45W/(m·℃)=219.5W/(m·℃)4．计算传热面积 (m2)考虑15％的面积裕度，S=1.15×S′=1.15×42.8=49.2(m2)。 5．工艺结构尺寸 （1）管径和管内流速 选用ф25×2.5传热管(碳钢)，取管内流速ui=0.5m/s。 （2）管程数和传热管数 依据传热管内径和流速确定单程传热管数 按单程管计算，所需的传热管长度为(m)按单管程设计，传热管过长，宜采用多管程结构。现取传热管长L=6m，则该换热器管程数为(管程)传热管总根数N=58×2=116(根)（3）平均传热温差校正及壳程数 平均传热温差校正系数 第2章换热器设计按单壳程，双管程结构，温差校正系数应查有关图表。但R=10的点在图上难以读出，因而相应以1/R代替R，PR代替P，查同一图线，可得φΔt=0.82平均传热温差Δtm=φΔtΔ′tm=0.82×39=32(℃)（4）传热管排列和分程方法 采用组合排列法，即每程内均按正三角形排列，隔板两侧采用正方形排列。取管心距t=1.25d0，则 t=1.25×25=31.25≈32(mm)横过管束中心线的管数(根)（5）壳体内径 采用多管程结构，取管板利用率η＝0.7，则壳体内径为 (mm)圆整可取D＝450mm （6）折流板 采用弓形折流板，取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的25％，则切去的圆缺高度为h＝0.25×450＝112.5(mm)，故可取h＝110mm。 取折流板间距B＝0.3D，则B＝0.3×450＝135(mm)，可取B为150。 折流板数NB=传热管长/折流板间距-1=6000/150-1=39(块)折流板圆缺面水平装配。 （7）接管 壳程流体进出口接管：取接管内油品流速为u＝1.0m/s，则接管内径为 取标准管径为50mm。 管程流体进出口接管：取接管内循环水流速u＝1.5m/s，则接管内径为 6．换热器核算 （1）热量核算 ①壳程对流传热系数对圆缺形折流板，可采用凯恩公式 当量直径，由正三角形排列得 (m) 壳程流通截面积 (m) 壳程流体流速及其雷诺数分别为 普兰特准数 粘度校正 W/(m2·℃) ②管程对流传热系数 管程流通截面积(m2) 管程流体流速 普兰特准数W/(m2·℃) ③传热系数K=310.2W/(m·℃)④传热面积S(m2)该换热器的实际传热面积Sp(m2)该换热器的面积裕度为 传热面积裕度合适，该换热器能够完成生产任务。 （2）换热器内流体的流动阻力 ①管程流动阻力 ∑ΔPi=(ΔP1+ΔP2)FtNsNpNs=1,Np=2,Ft=1.5由Re＝13628，传热管相对粗糙度0.01/20＝0.005，查莫狄图得λi＝0.037W/m·℃， 流速ui＝0.497m/s，ρ＝994kg/m3，所以 管程流动阻力在允许范围之内。 ②壳程阻力 ∑ΔPo=(ΔP′1+ΔP′2)FtNsNs＝l，Ft＝l流体流经管束的阻力 流体流过折流板缺口的阻力 总阻力∑ΔPo＝1202＋636.2＝1838.2(Pa)＜10kPa壳程流动阻力也比较适宜。 ③换热器主要结构尺寸和计算结果换热器主要结构尺寸和计算结果见表2-13。 表2-13换热器主要结构尺寸和计算结果 换热器形式：固定管板式管口表 换热面积（m2）:48 符号 尺寸 用途 连接型式 工艺参数 a DN80 循环水入口 平面 名称 管程 壳程 b DN80 循环水出口 平面 物料名称 循环水 油 c DN50 油品入口 凹凸面 操作压力，MPa 0.4 0.3 d DN50 油品出口 凹凸面 操作温度，℃ 29/39 140/40 e DN20 排气口 凹凸面 流量，kg/h 32353 6000 f DN20 放净口 凹凸面 流体密度，kg/m3 994 825 附图 流速，m/s0.4970.137传热量，kW366.7总传热系数，W/m2·K310.2传热系数，W/m2·K2721476污垢系数，m2·K/W0.0003440.000172阻力降，MPa0.001730.00184程数21推荐使用材料碳钢碳钢管子规格ф25×2.5管数116管长mm:6000管间距，mm32排列方式正三角形折流板型式上下间距，mm150切口高度25%壳体内径，mm450保温层厚度，mm热交换设备
列管式换热器的设计计算 ________________________________________ 【关键词】列管式换热器 【论文摘要】列管式换热器的设计计算 列管式换热器的设计计算 ? 1． 流体流径的选择 ? 哪一种流体流经换热器的管程,哪一种流体流经壳程,下列各点可供选择时参考(以固定管板式换热器为例) ? (1) 不洁净和易结垢的流体宜走管内,以便于清洗管子. (2) 腐蚀性的流体宜走管内,以免壳体和管子同时受腐蚀,而且管子也便于清洗和检修. (3) 压强高的流体宜走管内,以免壳体受压. (4) 饱和蒸气宜走管间,以便于及时排除冷凝液,且蒸气较洁净,冷凝传热系数与流速关系不大. (5) 被冷却的流体宜走管间,可利用外壳向外的散热作用,以增强冷却效果. (6) 需要提高流速以增大其对流传热系数的流体宜走管内,因管程流通面积常小于壳程,且可采用多管程以增大流速. (7) 粘度大的液体或流量较小的流体,宜走管间,因流体在有折流挡板的壳程流动时,由于流速和流向的不断改变,在低Re(Re>100)下即可达到湍流,以提高对流传热系数. ? 在选择流体流径时,上述各点常不能同时兼顾,应视具体情况抓住主要矛盾,例如首先考虑流体的压强、防腐蚀及清洗等要求,然后再校核对流传热系数和压强降,以便作出较恰当的选择. 2. 流体流速的选择 增加流体在换热器中的流速,将加大对流传热系数,减少污垢在管子表面上沉积的可能性,即降低了污垢热阻,使总传热系数增大,从而可减小换热器的传热面积.但是流速增加,又使流体阻力增大,动力消耗就增多.所以适宜的流速要通过经济衡算才能定出. 此外,在选择流速时,还需考虑结构上的要求.例如,选择高的流速,使管子的数目减少,对一定的传热面积,不得不采用较长的管子或增加程数.管子太长不易清洗,且一般管长都有一定的标准；单程变为多程使平均温度差下降.这些也是选择流速时应予考虑的问题. 3. 流体两端温度的确定 若换热器中冷、热流体的温度都由工艺条件所规定,就不存在确定流体两端温度的问题.若其中一个流体仅已知进口温度,则出口温度应由设计者来确定.例如用冷水冷却某热流体,冷水的进口温度可以根据当地的气温条件作出估计,而换热器出口的冷水温度,便需要根据经济衡算来决定.为了节省水量,可使水的出口温度提高些,但传热面积就需要加大；为了减小传热面积,则要增加水量.两者是相互矛盾的.一般来说,设计时可采取冷却水两端温差为5～10℃.缺水地区选用较大的温度差,水源丰富地区选用较小的温度差. 4. 管子的规格和排列方法? 选择管径时,应尽可能使流速高些,但一般不应超过前面介绍的流速范围.易结垢、粘度较大的液体宜采用较大的管径.我国目前试用的列管式换热器系列标准中仅有φ25×2.5mm及φ19×mm两种规格的管子. 管长的选择是以清洗方便及合理使用管材为原则.长管不便于清洗,且易弯曲.一般出厂的标准钢管长为6m,则合理的换热器管长应为1.5、2、3或6m.系列标准中也采用这四种管长.此外,管长和壳径应相适应,一般取L/D为4～6(对直径小的换热器可大些). 如前所述,管子在管板上的排列方法有等边三角形、正方形直列和正方形错列等,如第五节中图4－25所示.等边三角形排列的优点有:管板的强度高；流体走短路的机会少,且管外流体扰动较大,因而对流传热系数较高；相同的壳径内可排列更多的管子.正方形直列排列的优点是便于清洗列管的外壁,适用于壳程流体易产生污垢的场合；但其对流传热系数较正三角排列时为低.正方形错列排列则介于上述两者之间,即对流传热系数(较直列排列的)可以适当地提高.? 管子在管板上排列的间距 (指相邻两根管子的中心距),随管子与管板的连接方法不同而异.通常,胀管法取t=(1.3～1.5)do,且相邻两管外壁间距不应小于6mm,即t≥(d+6).焊接法取t=1.25do. 5. 管程和壳程数的确定? 当流体的流量较小或传热面积较大而需管数很多时,有时会使管内流速较低,因而对流传热系数较小.为了提高管内流速,可采用多管程.但是程数过多,导致管程流体阻力加大,增加动力费用；同时多程会使平均温度差下降；此外多程隔板使管板上可利用的面积减少,设计时应考虑这些问题.列管式换热器的系列标准中管程数有1、2、4和6程等四种.采用多程时,通常应使每程的管子数大致相等. 管程数m可按下式计算,即: ? (4-121)? 式中?u―――管程内流体的适宜速度, m/s； ? u′―――管程内流体的实际速度, m/s.? 图4-49串联列管换热器 当壳方流体流速太低时,也可以采用壳方多程.如壳体内安装一块与管束平行的隔板,流体在壳体内流经两次,称为两壳程,如前述的图4-47和图4-48所示.但由于纵向隔板在制造、安装和检修等方面都有困难,故一般不采用壳方多程的换热器,而是将几个换热器串联使用,以代替壳方多程.例如当需二壳程时,则将总管数等分为两部分,分别安装在两个内径相等而直径较小的外壳中,然后把这两个换热器串联使用,如图4-49所示. 6. 折流挡板? 安装折流挡板的目的,是为了加大壳程流体的速度,使湍动程度加剧,以提高壳程对流传热系数. 第五节的图4－26已示出各种挡板的形式.最常用的为圆缺形挡板,切去的弓形高度约为外壳内径的10～40％,一般取20～25％,过高或过低都不利于传热. 两相邻挡板的距离(板间距)h为外壳内径D的(0.2～1)倍.系列标准中采用的h值为:固定管板式的有150、300和600mm三种；浮头式的有150、200、300、480和600mm五种.板间距过小,不便于制造和检修,阻力也较大.板间距过大,流体就难于垂直地流过管束,使对流传热系数下降. ?挡板切去的弓形高度及板间距对流体流动的影响如图3-42所示. ?7. 外壳直径的确定? 换热器壳体的内径应等于或稍大于(对浮头式换热器而言)管板的直径.根据计算出的实际管数、管径、管中心距及管子的排列方法等,可用作图法确定壳体的内径.但是,当管数较多又要反复计算时,作图法太麻烦费时,一般在初步设计时,可先分别选定两流体的流速,然后计算所需的管程和壳程的流通截面积,于系列标准中查出外壳的直径.待全部设计完成后,仍应用作图法画出管子排列图.为了使管子排列均匀,防止流体走"短路",可以适当增减一些管子.? 另外,初步设计中也可用下式计算壳体的内径,即: ? (4-122) 式中 ?D――――壳体内径, m； ? t――――管中心距, m； ? nc―――－横过管束中心线的管数； ? b′―――管束中心线上最外层管的中心至壳体内壁的距离, 一般取b′=(1～1.5)do. nc值可由下面的公式计算. 管子按正三角形排列时: (4-123) 管子按正方形排列时: (4-124) 式中n为换热器的总管数. ?按计算得到的壳径应圆整到标准尺寸,见表4-15.? 8．主要构件? 封头封头有方形和圆形两种,方形用于直径小的壳体(一般小于400mm),圆形用于大直径 的壳体. 缓冲挡板 为防止壳程流体进入换热器时对管束的冲击,可在进料管口装设缓冲挡板. ?导流筒 壳程流体的进、出口和管板间必存在有一段流体不能流动的空间(死角),为了提 高传热效果,常在管束外增设导流筒,使流体进、出壳程时必然经过这个空间.? 放气孔、排液孔 换热器的壳体上常安有放气孔和排液孔,以排除不凝性气体和冷凝液等.? 接管尺寸 换热器中流体进、出口的接管直径按下式计算,即: ?式中Vs--流体的体积流量, /s； ? ?u --接管中流体的流速, m/s. 流速u的经验值为:? 对液体 u=1.5～2 m/s 对蒸汽 u=20～50 m/s? 对气体 u=(15～20)p/ρ (p为压强,单位为atm ；ρ为气体密度,单位为kg/)? 9． 材料选用? 列管换热器的材料应根据操作压强、温度及流体的腐蚀性等来选用.在高温下一般材料的机械性能及耐腐蚀性能要下降.同时具有耐热性、高强度及耐腐蚀性的材料是很少的.目前 常用的金属材料有碳钢、不锈钢、低合金钢、铜和铝等；非金属材料有石墨、聚四氟乙烯和玻璃等.不锈钢和有色金属虽然抗腐蚀性能好,但价格高且较稀缺,应尽量少用. ?10． 流体流动阻力(压强降)的计算 ? (1) 管程流体阻力 管程阻力可按一般摩擦阻力公式求得.对于多程换热器,其总阻力 Δpi等于各程直管阻力、回弯阻力及进、出口阻力之和.一般进、出口阻力可忽略不计,故管程总阻力的计算式为: ? ? （4-125）? 式中 ?Δp1、Δp2------分别为直管及回弯管中因摩擦阻力引起的压强降,N/；? ? Ft-----结垢校正因数,无因次,对于φ25×2.5mm的管子, 取为1.4,对φ19×2mm的管子,取为1.5； ? ? Np-----管程数； ? ? Ns-----串联的壳程数.? 上式中直管压强降Δp1可按第一章中介绍的公式计算；回弯管的压强降Δp2由下面的经验公式估算,即: ? ? (4-126) (2) 壳程流体阻力 现已提出的壳程流体阻力的计算公式虽然较多,但是由于流体的流动状况比较复杂,使所得的结果相差很多.下面介绍埃索法计算壳程压强Δpo的公式,即: ? ? (4-127) 式中 Δp1′-------流体横过管束的压强降,N/； ?Δp2′-------流体通过折流板缺口的压强降,N/；? ?Fs --------壳程压强降的结垢校正因数,无因次,对液体可取 1.15,对气体或可凝蒸气 可取1.0 而 (4-128) (4-129) 式中 F----管子排列方法对压强降的校正因数,对正三角形排列F=0.5,对正方形斜转45°为0.4,正方形排列为0.3； ? fo----壳程流体的摩擦系数,当Reo＞500时, nC----横过管束中心线的管子数； ? NB----折流板数；? ? h ----折流板间距,m；? uo----按壳程流通截面积Ao计算的流速,而. 一般来说,液体流经换热器的压强降为 0.1～1atm,气体的为0.01～0.1atm.设计时,换热器的工艺尺寸应在压强降与传热面积之间予以权衡,使既能满足工艺要求,又经济合理. ?三、 列管式换热器的选用和设计计算步骤 ? 1． 试算并初选设备规格? (1) 确定流体在换热器中的流动途径.? (2) 根据传热任务计算热负荷Q.? (3) 确定流体在换热器两端的温度,选择列管式换热器的型式；计算定性温度,并确定在定性 温度下流体的性质. ?(4) 计算平均温度差,并根据温度校正系数不应小于0.8的原则,决定壳程数.? (5) 依据总传热系数的经验值范围,或按生产实际情况,选定总传热系数K选值.? (6) 由总传热速率方程?Q＝KSΔtm,初步算出传热面积S,并确定换热器的基本尺寸(如d、L、n及管子在管板上的排列等),或按系列标准选择设备规格.? 2． 计算管、壳程压强降? 根据初定的设备规格,计算管、壳程流体的流速和压强降.检查计算结果是否合理或满足工 艺要求.若压强降不符合要求,要调整流速,再确定管程数或折流板间距,或选择另一规格的设备,重新计算压强降直至满足要求为止.? 3． 核算总传热系数? 计算管、壳程对流传热系数αi 和αo,确定污垢热阻Rsi和Rso,再计算总传热系数K',比较K得初始值和计算值,若K'/K＝1.15～1.25,则初选的设备合适.否则需另设K选值,重复以上计算步骤 .? 通常,进行换热器的选择或设计时,应在满足传热要求的前提下,再考虑其他各项的问题.它们之间往往是互相矛盾的.例如,若设计的换热器的总传热系数较大,将导致流体通过换热器的压强降(阻力）增大,相应地增加了动力费用；若增加换热器的表面积,可能使总传热系数和压强降降低,但却又要受到安装换热器所能允许的尺寸的限制,且换热器的造价也提高了. 此外,其它因素(如加热和冷却介质的用量,换热器的检修和操作)也不可忽视.总之,设计者应综合分析考虑上述诸因素,给予细心的判断,以便作出一个适宜的设计.