传热蒸发

传热、蒸发一、填空1．间壁式换热器的传热过程是对流、传导、对流。2．金属的导热系数λ大约为几十W/m·K，液体的λ大约为10－1W/m·K，气体的λ大约为10－2W/m·K。3．沸腾传热可分为三个区域，它们是自然对流、膜状对流和核状对流。正常操作应维持在核状对流区内操作。4．常见的蒸气冷疑方式为膜状冷凝和滴状冷凝。5．液体沸腾现象的两种基本表现形式为膜状沸腾和泡核沸腾。6．饱和蒸气冷凝时，传热膜系数突然下降，可能的原因为蒸气中含不凝气体，壁面附近形成一层气膜，传热阻力加大，膜系数急剧下降，解决的措施为应及时排除不凝气体。7．某一套管换热器用管间饱和蒸气加热管内空气，设饱和蒸气温度为100℃，空气进口温度为20℃，出口温度为80℃，问此套管换热器内壁温度是③①接近空气的平均温度②接近饱和蒸气与空气的平均温度③接近饱和蒸气的温度④接近室温8．列管式换热器中，用饱和水蒸气加热空气，则传热管的壁温接近饱和水蒸气的温度，总传热系数K的值接近空气传热膜系数。9．固定管板式列管换热器中，压力高、腐蚀性以及不清洁的物料应走管程。10．当设计一台用饱和蒸气加热空气的列管式换热器时，空气宜在管内流动。11．套管换热器的总传热速率方程的表达式为Q=KS△tm；以外表面积为基准的总传系数K0的计算式为K0=iimdddd000111(忽略垢层热阻)。12．Q=CpW△t，和Q=KS△t二式中的Q的区别为前者为热负荷、后者为传热速率，△t的区别为前者为冷或热流体的初、终温度差，而后者为冷热流体间的传热平均温度差。．13．对于某些热敏性物料的加热而言，为避免出口温度过高而影响产品质量，冷热流体采用并流操作更合适。14．多程列管式热交换器的壳程中常装有一定数目与管束相垂直的折流挡板(简称挡板)，其目的是提高对流传热系数。15．一套管式换热器，用水冷却油，水走管内，油走管外，为强化传热，加翅片，问翅片加在管的加在管的外侧更合适，理由为油的α较小，加翅片可提高油侧的传热面积，有利传热。16．对管壳式换热器，当管束和壳体温差超过②℃时，应采取适当的温差补偿措施。①60℃②50℃③40℃④30℃17．写出三种非循环型蒸发器的名称：升膜式、降膜式、升降膜，这种类型的蒸发器特别用于：升膜式适合蒸发量大，热敏物料；降膜式适合浓度大、黏度大的溶液，升降膜式适合浓度变化大、厂房高度受限制情况。18．蒸发过程的实质是热量传递过程。19．大多数工业蒸发所处理的是水溶液，热源是加热蒸气（生蒸气），产生的仍是水蒸气（二次蒸气），两者的区别是温度压力不同。20．工业上常用的蒸发器有循环型蒸发器、单程型蒸发器和旋转刮片式蒸发器。21．通常将lkg水蒸气所能蒸发的水量(W／D)称为蒸气的经济性。22．一般定义单位传热面的蒸发量称为蒸发器的生产强度。23．测得某碱液蒸发器中蒸发室内二次蒸气的压强为p，碱液沸点为t。今若据p去查水的汽化潜热rp与据t去查水的汽化潜热rt，可断定rp与rf的相对大小为①。①rprt②rprt③rp=rt④无确定关系，不好比24．提高蒸发装置的真空度，一定能取得的效果为①。①将增大加热器的传热温差②将增大冷凝器的传热温差③将提高加热器的总传热系数④会降低二次蒸气流动的阻力损失25．采用多效蒸发的目的在于③。①提高完成液的浓度②提高蒸发器的生产能力③提高水蒸气的利用率④提高完成液的产量26．传热在化工生产过程的应用主要有：(1)创造并维持化学反应需要的温度条件；(2)创造并维持化工单元操作过程需要的温度条件；(3)热能的合理利用与余热的回收；(4)绝热与节能。27．要解决生产中的有关传热问题，正确地对传热设备进行操作，必须学习的内容：(1)传热的基本方式及其主要特点、原理和基本规律内容；(2)工业换热方法及其主要特点；(3)换热器内传热过程的基本步骤与基本计算；(4)常见换热器的型号与结构特点，换热器发展趋势，典型换热器的使用与维护；(5)强化传热与削弱传热的相同点与区别。28．传热系统中各点的温度仅与位置有关而与时间无关的传热称为稳态传热；传热系统中各点的温度既与位置有关又与时间有关的传热称为非稳态传热。29．在换热过程中，温度较高放出热量的流体称为热载热体流体；温度较低吸收热量的流体称为冷载热体流体。30．根据换热器换热方法的不同，工业换热方法分为：(1)直接混合式换热；(2)间壁式换热；(3)蓄热式式换热等。其中冷、热流体互不接触的是间壁式换热。31．典型间壁式换热器有套管式换热器和列管式换热器等。32．根据机理的不同，传热的基本方式有：热传导、热对流和热辐射。33．导热速率与温度梯度以及垂直于热流方向的导热面积成正比。34．热导率是物质的一种物理性质，反映物质导热能力的大小，其单位是W/m·K。35．当r2／r1≤2时，圆筒壁导热速率方程式中的对数平均半径可由算术平均值代替，其算式可表示为rm=r1+r2/2。36．在对流传热时，热阻主要集中在层流内层。37．对流传热系数α的单位是W/m2·K。38．影响对流传热系数的因素有：(1)流体的种类（状态）；(2)流体的物性，如比热、密度、黏度和导热系数等；(3)流体的流动状态；(4)流体流动的原因；(5)传热壁面的形状、位置及大小。39．目前求取对流传热系数常采用因次分析法，将众多影响因素组合成若干无因次数群，再通过实验确定各特征数数之间的关系，即得到各种条件下的关联式。40．化工生产中的对流传热有：(1)流体无相变时的对流传热，包括并流对流和逆流对流；(2)流体有相变时的对流传热，包括和沸腾、和冷凝。41．增大(增大、减小)流速和减小(增大、减小)管径都能增大无相变时的对流传热系数，但以增大更为有效。42．影响辐射传热的主要因素有：(1)温度；(2)几何位置；(3)黑度；(4)物质之间的介质及影响。43．间壁式换热器中热量传递过程为热流体流体以对流传热的方式将热量传递给壁面一侧，壁面以热传导方式将热量传到壁面另一侧，再以对流传热方式传给冷流体。44．间壁式换热器中传热速度与传热温度差成正比，与传热热阻成反比。45．化工过程的传热问题可分为两类：一类是设计型问题；另一类是操作型问题。46．流体传热量的计算方法有：(1)显热法计算；(2)潜热法计算；(3)焓差法计算。47．换热器中两流体的流动形式有：并流、逆流、错流和折流等。48．传热系数K的单位是W/m2·K，其获取方法有：(1)取经验值；(2)现场测定；(3)理论计算。49．强化传热的途径有：(1)增大传热面积；(2)提高传热温度差；(3)提高_传热系数。50．对保温结构的基本要求：(1)保温绝热要可靠；(2)有足够的机械强度；(3)有良好的保护层；(4)结构简单，材料消耗量小，价格低廉，易于施工等。51．化工生产中常用的加热剂有：水蒸气、热水、高温有机物、无机熔盐等。此外还可以用液态金属、烟道气气和电阻、电感等来加热。52．按用途分类，换热器可分为：(1)加热器；(2)预热器；(3)_过热器；(4)蒸发器；(5)再沸器；(6)冷却器；(7)冷凝器。53．按传热面形状和结构分类，换热器可分为管式换热器、板式换热器和特殊形式换热器。54．按所用材料分类，换热器可分为金属材料换热器和非金属材料换热器。55．按传热管的结构不同，管式换热器可分为列管式、套管式、蛇管式和翅片管式换热器等几种。56．板式换热器可分为夹套式、平板式、螺旋板式、板翅式和热板式换热器等几种。57．列管换热器的型号由换热器代号、公称直径、管程数、公称压力和公称换热面积等五部分组成。58．选用或设计列管换热器时应考虑的问题有：(1)流体流动空间的选择；(2)冷却剂(或加热剂)的选择；(3)冷却剂(或加热剂)进、出口温度的确定；(4)管子管径与管长的选择；(5)单程数与多程数的选择；(6)列管类型的选择；(7)流体通过换热器的压降的计算等。59．列管换热器选型(设计)的一般步骤：(1)确定冷却剂(或加热剂)；(2)确定流体在换热器内的流动空间；(3)确定并计算热负荷；(4)确定管、壳程数或调整冷却剂(或加热剂)的进出口温度；(5)确定换热器的结构形式；(6)选取_传热系数_，初算传热面积，选定换热器的基本尺寸并确定其实际传热面积，计算在实际传热面积下的传热系数；(7)计算管、壳程的传热膜系数；(8)核算实际_传热面积；若不合理另选传热系数，重复上述步骤，直至符合要求。60．蒸发就是通过加热的方法，将稀溶液中的挥发性溶剂_汽化__而除去，从而使溶液浓缩的一种单元操作。61．蒸发分单效蒸发和多效蒸发两种，工业生产中普遍采用的是多次_汽化。62．蒸发操作中，用来加热的蒸汽称为生蒸气或热源蒸汽，从蒸发器中蒸发出来的蒸汽称为二次蒸汽。63．蒸发操作按压强分可分为常压蒸发、加压蒸发.和减压蒸发操作；按二次蒸汽的利用情况可分为单效蒸发和多效蒸发。64．对于单效蒸发在给定生产任务和确定了操作条件后，可用物料衡算和热量衡算来计算水分的汽化量及蒸气的消耗量。65．加热蒸汽提供的热量主要用于：(1)将原料从进料温度加热到_沸腾__温度所需的显热；(2)在沸腾温度下使溶剂汽化所需的潜热；(3)补偿蒸发过程的热损失。66.根据加料方式不同，多效操作的流程可分为并流、逆流和平流。67．蒸发所用的主体设备蒸发器由蒸发室和加热室两个基本部分组成。此外，蒸发设备还包括除沫器、冷凝器及减压蒸发时采用的抽真空等辅助设备。68．由于加热室的结构形式和溶液在加热室中运动情况不同，蒸发器分为__自然_循环型、强制循环型、单程式及浸没燃烧蒸发器等。69．要提高蒸发器在单位时间内蒸发的水分量，必须做到：(1)合理选择蒸发器；(2)提高加热蒸汽压力，降低二次蒸汽压力；(3)提高传热温度差；(4)增加传热系数。70对流传热速率与传热面积成正比，与流体和壁面间的温度差成正比。二、选择题1.下列说法中错误的是C。A．热量总是自发地从高温处向低温处传递B．固体中存在热传导，不存在热对流C．液体中存在热对流，不存在热传导D．辐射传热不仅是能量的传递，同时还拌有能量形式的转换2.关于热导率的叙述错误的是D。A．金属的热导率随纯度的增高而增大B．气体的热导率随压力的升高而增大C．与固体和液体相比，气体的热导率最小D．物质的热导率均随温度的升高而增大3.传热的目的是为ABC。A．加热或冷却B．换热，以回收利用热量C．保温D．萃取4.根据冷、热两流体的接触方式的不同，换热器包括ABC等类型。A．直接混合式B．蓄热式C．间壁式D．沉降式5.热量传递的基本方式为ABC。A．热传导（简称导热）B．对流传热C．热辐射D．相变传热6.下列有关导热系数论断中正确的是ABCDE。A．导热系数λ的大小是当导热温差为1℃，导热距离为1m、导热面积为1m2时的导热量，故λ的大小表示了该物质导热能力的大小，λ愈大，导热愈快B．一般来说，金属的导热系数数值最大，固体非金属次之，液体较小，气体最小C．大多数金属材料的导热系数随温度的升高而下降，而大多数非金属固体材料的导热系数随温度的升高而增大D．金属液体的导热系数大于非金属液体的导热系数，非金属液体中除水和甘油外，绝大多数液体的导热系数随温度的升高而减小，一般情况下，溶液的导热系数低于纯液体的导热系数E．气体的导热系数随温度的升高而增大，在通常压力下，导热系数与压力变化的关系很小，故工程计算中可不考虑压力的影响7.气体的导热系数数值随温度的变化趋势为A。A.T升高，λ增大B.T升高，λ减小C.T升高，λ可能增大或减小D.T变化，λ不变8.空气、水、金属固体的导热系数分别为λ1、λ2、λ3，其大小顺序B。A.λ1＞λ2＞λ3B.λ1＜λ2＜λ3C.λ2＞λ3＞λ1D.λ2＜λ3＜λ19.水银、水、软木的导热系数分别为λ1、λ2、λ3，其大小顺序是A。A.λ1＞λ2＞λ3B.λ1＜λ2＜λ3C.λ2＞λ3＞λ1D.λ2＜λ3＜λ110.下列比较铜、铁、熔化的铁水三种物质导热系数的大小论断中正确的是A。A．铜的导热系数最大，铁水的最小B．铁水导热系数最大，铁的最小C．铜的导热系数最大，铁的最小D．铁的导热系数最