换热器 教案设计

第 1 次课 2 学时 授课时间 课题<章节） 3．传热 3.4 换热器<1） 教案目的与要求： 熟悉换热器的分类，掌握列管式换热器的基本结构、工作原理及优缺点，理解套管换热器、板式换热器的工作原理及结构。 教案重点、难点： 重点是列管式的结构、工作原理和操作； 难点是高效换热器的结构、工作原理。 教案方法及师生互动设计： 多媒体教案(PPT>；提问和课堂讨论；观看flash。 课堂练习、作业： 1．试各种换热器结构异同点及优缺点？ 2．试列举各种换热器在工业上的应用。 课后小结： 本次课程，适合利用图片、PPT、flash等教案手段进行教案，直观、易懂，便于学生掌握；在教案过程中，尽量结合工厂生产实际情况，讲解不同换热器的不同应用；多让学生参与讨论，可以提高学生的思维能力、团队合作精神及创造能力。 教案内容<讲稿） 3．传 热 课程导入：让学生主动发言，说明在日常生活中有哪些换热设备；在工业生产中又有哪些换热设备。 3.4 换热器3.4.1 换热器的分类 按用途它可分为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、再沸器冷却器和冷凝器等。 根据冷、热流体热量交换的原理和方式可分为三大类：混合式、蓄热式、间壁式。 根据换热器传热面形状和结构分类可分为管式换热器、板式换热器、特殊形式换热器等。 管式换热器通过管子壁面进行传热，按传热管结构不同，可分为列管式换热器、套管式换热器、蛇管式换热器和翅片板式换热器等。 板式换热器通过板面进行传热，按传热板的结构形式，可分为平板式换热器、螺旋板式换热器、板翅式换热器和热板式换热器等几种。 根据工艺要求而设计具有特殊结构的换热器，如回转式换热器、热管换热器、同流式换热器等。 讨论：工业上换热器器分类主要采取哪种方式？ 3.4.2 换热器结构与性能特点 <一）管式换热器 <1）列管换热器<管壳式换热器） 列管式换热器又称为管壳式换热器，是最典型的间壁式换热器，历史悠久，占据主导作用。主要由壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。一种流体在管内流动，其行程称为管程；另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。 优点：单位体积设备所能提供的传热面积大，传热效果好，结构坚备注 <包括：教案手段、时间分配、临时更 改等）提问方式 学生发言 3min PTT演示 4min 课堂讨论 3min PPT演示 6min flash演示 6min 讨论 3min flash演示 6min PPT演示 6min 讨论 3min flash演示 6min PPT演示 6min flash演示 6min PPT演示 6min 3min PPT演示 5min flash演示 5min 3min PPT演示 5min 总结 5min 固，可选用的结构材料范围宽广，操作弹性大，大型装置中普遍采用。为提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板。 常用的折流挡板有圆缺形和圆盘形两种，前者更为常用。 壳体内装有管束，管束两端固定在管板上。因为冷热流体温度不同，壳体和管束受热不同，其膨胀程度也不同，如两者温差较大，管子会扭弯，从管板上脱落，甚至毁坏换热器。所以，列管式换热器必须从结构上考虑热膨胀的影响，采取各种补偿的办法，消除或减小热应力。 根据所采取的温差补偿措施，列管式换热器可分为以下几个型式。