传热设备知识简介
传热在食品工业上的应用
传热在食品工业上的应用传热在食品工业上的应用传热是食品工业中的一个重要过程。
它可以用于食品加工、冷却和保温等方面。
本文将详细介绍传热在食品工业上的应用，包括传热原理、常见的传热设备以及传热过程对食品质量的影响。
一、传热原理传热是指由高温物体向低温物体传递能量的过程。
在食品工业中，常见的传热方式有导热、对流和辐射。
1.导热：导热是指物质内部热量的传递过程。
食品中的热传导通常发生在热交换设备中，如加热锅、加热板等。
导热过程可通过材料的热导率来衡量，主要取决于材料的性质。
2.对流：对流是指热量通过流体传递的过程。
在食品工业中，对流可以发生在液体和气体中。
对流传热主要取决于传热介质的流速和温度差，流体的传热性质对于食品加热均匀性和加热效率有着重要影响。
3.辐射：辐射是指热量通过电磁波传递的过程。
在食品工业中，辐射通常发生在加热设备中，如微波炉、红外线烤箱等。
辐射传热可加快食品加热速度和提高加热均匀性。
二、常见的传热设备在食品工业中，常见的传热设备包括加热锅、加热板、蒸汽锅炉、蒸发器、冷冻设备等。
1.加热锅：加热锅通常用于食品的热处理和杀菌。
它可以通过导热、对流和辐射等方式进行传热。
2.加热板：加热板通常用于食品的加热和保温。
它可以通过导热和辐射等方式进行传热。
3.蒸汽锅炉：蒸汽锅炉是一种用于产生蒸汽的设备，常用于食品加工中。
它主要通过对流传热来将水加热为蒸汽，然后将蒸汽传递给食品。
4.蒸发器：蒸发器通常用于食品加工中的浓缩和干燥过程。
它可以将食品中的水分蒸发掉，以提高食品的保存性和品质。
5.冷冻设备：冷冻设备通常用于食品的冷藏和冷冻。
它可以通过导热和对流传热来将食品的温度降低至所需的水平。
三、传热过程对食品质量的影响传热过程对食品质量有着重要影响。
它可以改变食品的物理性质、保存性和口感等。
1.热处理：热处理可以改变食品中的蛋白质、淀粉等组分的性质。
例如，高温可以使蛋白质凝固，改变食品的质地和口感。
2.杀菌：杀菌是食品加工中常用的传热过程之一。
传热及传热设备1
主要内容
§3-1热传导
§3-2对流传热 §3-3 传热过程计算 §3-4 辐射传热 §3-5换热器
2019/1/14 2
§3-1热传导
一、基本概念和傅立叶定律
（一）温度场和温度梯度 （二）傅立叶定律
二、导热系数 三、平壁的热传导
（一）单层平壁热传导 （二）多层平壁的热传导
2019/1/14 7
1.固体的导热系数 对大多数均质固体，其λ值与温度近似呈线性关系 λ=λ0(1+a’t) 2.液体的导热系数 (2-7a)
主要依靠实验方法测定。缺乏实验数据时，可按纯液体 的λ值进行估算 。 有机化合物水溶液的导热系数估算式为 λm=0.9∑αiλi (2-7b) 有机化合物的互溶混合液的导热系数估算式为 λm=∑αiλi (2-7c) 3.气体的导热系数 常压下气体混合物的导热系数估算式 (2-7d)
grad ( t )
2019/1/14
图2-1 等温线和温度梯度
dt dx
（2-5）
5
一、基本概念和傅立叶定律
（二）傅立叶定律
傅立叶定律
对于一维定态导热，其导热速率与温度梯度以及垂 直于热流方向的截面积dS成正比，数学表达式为
dQ dt dS dx
（2-6）
式中Q———热传导速率，即单位时间传导的热，其方向 与温度梯度的方向相反，W； S———与热传导方向垂直的传热面（等温面）面积，m2； λ———物质的导热系数，(W/m.℃)； 负号表示导热的方向与温度梯度的方向相反，即热量朝 着温度下降的方向传递。
总述
传热，即热量传递，有温度差存在的地方，就必然有热量 传递，传热的基本方式有三种：热传导、对流传热和 辐射传热。 热传导简称导热，是指物质各部分之间没有相对位移，由 于直接接触而发生能量传递的现象，导热在固体、液 体和气体中均可进行。热传导是介质内无宏观运动时 的传热现象，其在固体、液体和气体中均可发生，只 有在固体中才是纯粹的热传导，在流体中对流与热传 导同时发生。
关于热工设备基础知识讲解
关于热工设备基础知识讲解1. 引言热工设备是指用于加热、冷却、分离和传递热量的装置。
在工业生产中，热工设备广泛应用于化工、能源、制药、食品等行业。
了解热工设备的基础知识对于正确使用和维护这些设备至关重要。
本文将对热工设备的一些基础知识进行讲解。
2. 热工设备的分类热工设备根据其功能和用途可以分为几类，常见的分类包括以下几种：2.1 加热设备加热设备主要用于将原料或其他物质加热到一定的温度。
常见的加热设备有蒸发器、换热器和燃烧器等。
2.1.1 蒸发器蒸发器是一种将液体转化为蒸汽或气态物质的设备。
蒸发器通过加热液体使其蒸发，并将蒸汽收集和处理。
常见的蒸发器有单效蒸发器、多效蒸发器和闪蒸器等。
2.1.2 换热器换热器是一种用于热量传递的设备，常用于加热和冷却过程中。
换热器通过使流动的两种介质（如液体和气体）进行热量交换来实现对介质加热或冷却的目的。
根据传热介质的状态，换热器可分为常压换热器、压力换热器和膜换热器等。
2.1.3 燃烧器燃烧器是一种将燃料燃烧产生高温热能的装置。
燃烧器一般由燃烧室、燃烧器头和燃料供给系统等组成。
燃烧器广泛应用于工业生产和家庭生活中，如燃气灶、工业锅炉等。
2.2 冷却设备冷却设备主要用于将物体或流体的温度降低。
常见的冷却设备有冷却器、冷凝器和空调等。
2.2.1 冷却器冷却器是一种用于冷却流体或气体的设备。
冷却器通过传递热量使流体或气体的温度降低。
常见的冷却器有冷却塔、冷却卷管和冷却螺旋管等。
2.2.2 冷凝器冷凝器是一种用于将蒸汽或气体冷凝成液体的设备。
冷凝器通过传递热量使蒸汽或气体的温度降低而冷凝成液体。
冷凝器广泛应用于化工、能源和制冷等领域。
2.2.3 空调空调是一种用于调节室内温度和湿度的设备。
空调通过冷却或加热空气来满足人们的舒适需求。
空调广泛应用于家庭、办公室和商业场所等。
3. 热工设备的工作原理热工设备的工作原理基于热传导、对流和辐射等物理原理。
不同的热工设备有不同的工作原理。
化工专业技术之传热及传热设备
化工专业技术之传热及传热设备第一节传热的基本原理一、传热的三种基本方式热量从高温物体自动地传向低温物体的传递过程称为传热过程。
根据热量传递的特点不同，热量的传递有三种基本方式：即热导传、对流传热和辐射传热。
（1）热传导：热量从物体内温度较高的部分传递到温度较低的部分，或传递到与之接触的另一物体的过程称为热传导，又称导热。
（2）对流：流体内部质点发生相对位移而引起的热量传递过程，对流只能发生在流体中。
可分为自然对流和强制对流。
（3）热辐射：辐射是一种以电磁波传播能量的现象。
物体会因各种原因发射出辐射能，其中物体因热的原因发出辐射能的过程称为热辐射。
二、传热过程中冷热流体的接触方式化工生产中常见的情况是冷热流体进行热交换。
根据冷热流体的接触情况，工业上的传热过程可分为三大类：直接接触式、蓄热式、间壁式。
1、直接接触式传热在这类传热中，冷、热流体在传热设备中通过直接混合的方式进行热量交换，又称为混合式传热。
2、蓄热式传热这种传热方式是冷、热两种流体交替通过同一蓄热室时，即可通过填料将从热流体来的热量，传递给冷流体，达到换热的目的。
3、间壁式传热工业上应用最多的是间壁式传热过程。
这类换热器的特点是在冷、热两种流体之间用一金属壁(或石墨等导热性能好的非金属壁)隔开，以便使两种流体在不相混合的情况下进行热量传递。
这类换热器中以套管式、列管式、板式换热器为典型设备。
第二节传热设备介绍一、套管式换热器结构：由不同直径组成的同心套管，可根据换热要求，将几段套管用U形管连接，目的增加传热面积；冷热流体可以逆流或并流。
优点：结构简单，加工方便，能耐高压，传热系数较大，能保持完全逆流使平均对数温差最大，可增减管段数量应用方便。
缺点：结构不紧凑，金属消耗量大，接头多而易漏，占地较大。
用途：广泛用于超高压生产过程，可用于流量不大，所需传热面积不多的场合。
二、列管式换热器（管壳式换热器）管式换热器又称管壳式换热器，是最典型的管间换热器，主要由壳体、管束、管板、折流板和封头组成。
传热与传热设备培训课程
空气、水
常
用 冷
盐水溶液
却
剂
有机物
直接热源
烟道气
温度高、经济、温度不易控制、 加热不均匀、带有明火及灰尘
电加热
温度高、加热均匀、易控制、 清洁卫生、成本高
间接热源
高温载热体
熔盐混合物
水蒸汽
最广的热源、加热均匀、 温度高时压力过大、不安全
冷却温度≥5oC
NaCl、CaCl2等；冷却温度0～ - 45oC 乙醇、乙二醇、丙醇等；冷却温度要求更低
2、传热的三种基本方式 （重点、难点）
2）热对流 流体内部质点发生相对位移的热量传递过程。
✓自然对流 请举例？
✓强制对流 请举例？
2、传热的三种基本方式 （重点、难点）
3）热辐射 物体因热的原因发出辐射能的过程称为热辐射。
能量转移、能量形式的转化 不需要任何物质作媒介，可在真空中传播 任何温度高于0K的物体
3）列管换热器类型 有补偿圈的换热器：
点击播 放
与浮头式、U型管式热补偿的区别？
换热器部分小结： 1.换热器类型 2.列管换热器 （重点） 3.热补偿
三、实践部分
化工单元操作实训室传热实训单元： 认识设备、了解流程。
实训室纪律、安全
四、总结
1.传热的三种方式及特点； 2.三种换热方法； 3.冷、热载热体； 4.换热器类型及传热过程； 5.列管式换热器的结构和特点； 6.列管式换热器的类型。
例如：钢铁行业烟气余热回收对比
余热没有回收
热交换器进行余热回收
2、传热的三种基本方式（重点、难点）
1）热传导 热量从物体内温度较高的部分传递到温度较低的部分，
或传递到与之接触的另一物体的过程称为热传导，又称导热。 特点：没有物质的宏观位移
传热装置工作原理
传热装置工作原理传热装置是一种将热量从一个物体传递到另一个物体的设备。
它通常用于将热能从高温物体传递给低温物体，以实现热能的利用或者控制物体的温度。
传热装置的工作原理主要涉及热传导、热对流和热辐射等几种传热方式。
热传导是物质内部的热能传递方式，是通过颗粒之间的碰撞和能量交换来完成的。
当一个物体的一部分受热时，由于分子之间的相互作用力，这部分热量会逐渐在物体内部传递，使整个物体温度均匀化。
热传导的速度取决于物质的热导率、温度梯度和材料的厚度等因素。
常见的热传导装置包括导热板、散热片等，它们通过高热导率的材料来提高热能的传导效率。
热对流是指在流体中通过流动将热量传递的过程。
当一个物体与流体接触并且温度不同，热对流就会发生。
流体通过对流传热可以将热量从高温区域带走，并在低温区域释放热量。
流体的流动可以通过自然对流或强制对流来实现。
自然对流是指由于温度差引起的流体的自发流动，它通常在密闭空间中发生，如冷热水循环系统中的热水上升、冷水下降现象。
强制对流则是通过外部设备（如风扇、泵等）来推动流体的流动，以加强热量传递。
常用的热对流传热装置包括散热器、冷却塔等。
热辐射是指物体通过辐射能量的方式传递热量。
所有物体在温度高于绝对零度时都会辐射能量，辐射的能量大小与物体的温度和表面特性有关。
热辐射不需要介质来传递热量，因此它可以在真空中传热。
辐射传热的速度取决于物体的表面特性、表面温度和温度差等因素。
常见的热辐射装置包括热电池、太阳能集热器等。
综上所述，传热装置的工作原理主要涉及热传导、热对流和热辐射等几种传热方式。
通过合理设计和选择传热装置的结构和材料，可以实现高效的热能传递和利用，从而满足不同应用场景中的热能需求。
建筑设备ppt6 传热及气体射流基本知识
P113,图6-6
三,气体射流简介
有限空间紊流射流 第二临界断面:射流边界层受到影响, 射流主体流量为最大,回流流量亦为 最大. 贴附射流:喷嘴安装靠近顶棚,射流 贴附于顶棚上,回流区全部集中在射 流下部与地板间.
�
T Q = ε1 C0 1 F + Q2 (1α1 ) 1 100 T Q2 = ε2 C0 2 F + Q (1α2 ) 1 100
4 4
例6-2
T 4 T2 4 Q = Cn 1 F 100 100 4 4 q = C T T2 1 n 100 100
Q=
Q=
τ1 τ 4
Rλ1 + Rλ2 + Rλ3
τ1 τn+1
∑Rλ
i=1
n
i
一,传热学基本知识
求圆管的稳定导热热流量时:
dτ Q = λ F dx
应为
dτ Q = λ 2πrl dr
Q= 2πλl (τ1 τ2 ) d2 ln d1
分离变量积分后得
或通过单位长度管状的热流量为
q=
(τ1 τ2 )
1 d2 ln 2πλ d1
一,传热学基本知识
例6-1,P107
一,传热学基本知识
2 热对流和对流换热
热对流:温度不同的流体各部分之间发生相 对位移,把热量从高温处带到低渐处的 热传递现象. 热对流只能发生在流体中,与流体的流动有 关.热对流伴有导热存在. 对流换热:流动的流体与温度不同的壁面接 触时发生的热传递现象. 对流换热过程是热对流和导热的综合过程.
一,传热学基本知识
辐射能投射到物体上的能量,一部分被 吸收(吸收率),一部分可能被反射(反射 率),其余部分可能穿透物体(透射率).
传热设备1
踏实，奋斗，坚持，专业，努力成就 未来。20.12.1120.12.11Friday, December 11, 2020
弄虚作假要不得，踏实肯干第一名。02:29:5002:29: 5002:2912/11/2020 2:29:50 AM
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.12.1102:29:5002:29Dec-2011-Dec-20
过程设备设计
传热设备
换热器是工业生产中重要的单元操作设备之一。类型很多，特点 不一，可根据生产工艺要求进行选择。 依据传热原理和实现热交换的方法，换热器可分为间壁式、混合式及 蓄热式三类，其中以间壁式换热器应用最普通。
定义
使热量从热流体传递到冷流体的设备称为换热设备
应用
它是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、机械及其它许 多工业部门广泛使用的一种通用设备
四、板翅式换热器
主要优点： 总传热系数高 结构紧凑 单位体积设备提供的传热面积一般能达到2500m2，最高 可达4300m2，而列管式换热器只有160m2/m3。 适应性强、操作范围广
板翅式换热器的缺点： 由于设备流道很小，故易堵塞而增大压强降；
第四节 各种间壁式换热器的比较和传热的强化途径
和沉浸式蛇管换热器相比，具有便于检修和清洗、传热效果较好等 优点，缺点是喷淋不易均匀。
蛇管换热器
第二节 列管式换热器的基本型式和设计计算
列管式换热器是目前化工生产中应用最广 泛的传热设备，与前述的各种换热器相比， 主要优点是单位体积所具有的传热面积大以 及传热效果好。此外，结构简单，制造的材 料范围较广，操作弹性也较大等，因此，在 高温、高压和大型装置上多采用列管式换热 器。
好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午2时29分50秒 上午2时29分是美好的一天，新的一天开启 。20.12.1120.12.1102: 2902:29:5002: 29:50Dec-20
《传热换热器》课件
结构分类包括管壳式换热器、板式换热器和盘式换热器等。
换热效率
1 换热系数的计算方法
换热系数可以通过实验测定、经验公式计算或数值模拟等方式得到。
2 影响换热系数的因素
换热系数受材料、流体性质、流动状态和表面特性等因素的影响。
3 如何提高换热效率
可以通过增加换热面积、提高流体流速和优化流体流动方式等方式来提高换热效率。
传热原理
1ห้องสมุดไป่ตู้
传热的方式
传热可以通过热对流、热辐射和热传导
四大传热基本原理
2
等方式进行。
传热的基本原理包括热对流、传导、辐
射和相变。
3
热传导、热对流和热辐射
热传导是通过物质直接传递热量，热对 流是通过流体传递热量，热辐射是通过 电磁波传递热量。
换热器分类
根据传热方式分类
传热方式分类包括对流换热、辐射换热和传导换热。
《传热换热器》PPT课件
热传递和能量转换是许多工业和生活过程中至关重要的环节。本课件将介绍 传热换热器的概念、原理、分类以及在工业和生活中的应用。
概念简介
1 传热换热器
传热换热器是一种能够促进热的传递和能量 转换的设备，通过不同的传热方式实现。
2 传热和换热的区别
传热指的是热量从一个物体传递到另一个物 体，而换热则是指热量传递过程中发生相变 或物质交换。
传热换热器对于各行各业 的热传递和能量转换至关 重要，不可或缺。
2 未来的研究方向
未来的研究将聚焦于高效 能量转换、新材料和热工 性能的改进等方面。
3 传热换热器的应用前
景
随着工业和生活需求的不 断增长，传热换热器将会 有更广泛的应用前景。
应用实例