GB/T 151-2014 热交换器 标准释义及算例

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出版社: 新华出版社
ISBN:9787516617052
商品编码:1587353114

具体描述




GB/T151-2014《热交换器》标准释义及算例

作者:编委会

出版社:新华出版社 2015-05-01

开本:16开

定价:98.00













《热交换器设计精要与应用解析》 内容简介: 本书深入剖析了现代热交换器在工业生产和工程应用中的核心原理、设计方法、性能评估及关键技术。旨在为读者提供一个全面、系统且实用的热交换器知识体系,帮助工程师、设计师、技术研究人员以及相关专业的学生掌握热交换器的设计、选型、优化与故障诊断等关键技能。 第一部分:热交换器基础理论与传热机理 本部分首先从热力学和流体力学的基础出发,系统阐述了热交换器的基本工作原理。我们将追溯热量传递的三种基本形式——传导、对流和辐射,并详细解析它们在不同类型热交换器中的具体表现和相互作用。 传热定律回顾: 详细梳理傅里叶导热定律、牛顿冷却定律以及斯忒藩-玻尔兹曼辐射定律,并阐述这些定律如何指导热交换器的传热计算。 对流传热特性: 深入探讨层流和湍流状态下的对流传热机制,包括努赛尔数、雷诺数、普朗特数等无量纲准则数的物理意义及其在传热系数计算中的作用。重点分析内部流和外部流对流传热的差异,以及管内、管外、翅片管等不同流动构型的传热特性。 相变传热: 详细介绍蒸发与冷凝过程中的传热机理,包括沸腾传热的五个阶段(自然对流沸腾、泡状沸腾、过渡沸腾、电影状沸腾、对流散热)以及其传热系数的影响因素。同样,对冷凝传热也进行深入分析,区分膜状冷凝和滴状冷凝,并讨论过冷度和表面张力对冷凝速率的影响。 传热系数与传热量计算: 系统介绍总传热系数(U值)的计算方法,包括考虑壁面传导、内外壁面附着层对流以及污垢热阻的影响。讲解了传热量(Q)的计算公式,强调了平均温差(如算术平均温差、对数平均温差)的确定对于准确计算传热量的关键性。 流体阻力与压降分析: 详细阐述流体在热交换器内部流动时产生的阻力,以及由此导致的压降。分析了管路、弯头、阀门、换热管束以及其他结构部件对压降的影响。介绍层流和湍流下的阻力系数计算方法,并探讨了压降与流速、管径、管长、流体粘度等因素的关系。 第二部分:常见热交换器类型与结构特点 本部分将逐一介绍工业上最常用的几种热交换器类型,并对其结构特点、工作原理、适用范围及优缺点进行详尽的分析。 管壳式热交换器: 分类与结构: 详细介绍单壳程单管程、多壳程多管程、固定管板式、浮头式、U形管式等不同结构形式。 管束布置: 分析圆形、方形等不同管束布置方式对流体分布、传热效率和压降的影响。 挡板设计: 阐述不同类型挡板(如折流板、导流板)的作用,包括增加流体湍流度、提高对流传热系数、支撑管束以及控制流体流向等。重点分析挡板的间距、开孔率、形状等对性能的影响。 壳程与管程的优化: 讨论如何通过调整壳程和管程的流动路径、流速等参数,实现传热效率和压降的最佳平衡。 应用领域: 列举其在炼油、化工、电力、制冷等行业中的广泛应用实例。 板式热交换器: 板片结构与流道: 详细介绍波纹板片的结构(如人字形、水平波纹、垂直波纹等),分析不同波纹角度对流体湍流度、密封性和支撑强度的影响。 密封与连接: 讲解橡胶垫片或金属密封的设计原则,以及多块板片如何通过压紧或焊接方式组装成紧凑的换热单元。 传热效率与紧凑性: 强调板式热交换器凭借其高比表面积和强化的湍流,实现卓越的传热效率和紧凑的结构。 多功能设计: 讨论如何通过组合不同类型的板片,实现加热、冷却、蒸发、冷凝等多种功能。 应用领域: 介绍其在食品饮料、制药、HVAC、海洋工程等领域的热门应用。 空气冷却器(翅片管式换热器): 翅片形式: 详细介绍挤压翅片、卷曲翅片、穿孔翅片、折叠翅片等不同类型翅片。 传热增强机理: 分析翅片如何大幅增加换热表面积,提高空气侧的传热系数。 结构布置: 探讨翅片管的排列方式,如直线排列、交错排列,以及其对空气流阻和传热性能的影响。 应用领域: 重点介绍其在空压机、发电机、燃气轮机、工业炉等设备中的冷却应用。 其他类型热交换器简述: 简要介绍螺旋板式换热器、陶瓷换热器、密集式换热器、板翅式换热器等,并说明其独特的设计理念和适用场景。 第三部分:热交换器设计与选型 本部分将系统介绍热交换器的设计流程、关键设计参数的确定以及如何根据具体工况进行合理选型。 设计流程概述: 从工艺参数确定、热负荷计算、传热面积估算、压降校核到结构设计、材料选择、制造与检验等环节,进行全面梳理。 传热面积计算: 详细介绍根据给定的传热量、传热系数和平均温差,计算所需传热面积的步骤。 流速与压降的权衡: 深入分析流速对传热系数和压降的双重影响,讲解如何通过优化流速参数,在保证传热效果的同时,将压降控制在允许范围内。 物料衡算与能量衡算: 强调在设计初期进行准确的物料衡算和能量衡算,以确定流体流量、进出口温度等关键参数。 选型指南: 结合不同应用场景,提供详细的热交换器选型指南,指导用户根据介质特性、操作压力、温度、腐蚀性、污垢倾向、安装空间、经济性等因素,选择最合适的热交换器类型和规格。 换热器性能评估: 介绍评估热交换器性能的关键指标,包括传热效率、压降、能耗、可靠性、寿命等,并提供相应的计算方法和评估准则。 第四部分:热交换器运行、维护与故障诊断 本部分聚焦于热交换器在实际运行中的表现,以及如何对其进行有效的维护和故障排除。 运行参数监控: 强调对温度、压力、流量、压降等运行参数的实时监控,以便及时发现异常。 污垢的影响与控制: 详细分析污垢对传热效率和压降的影响,介绍常见的污垢类型(如水垢、油泥、生物污垢等),以及有效的清洗方法(如化学清洗、机械清洗、高压水射流清洗等)。 腐蚀与材料选择: 讨论不同介质对热交换器材料的腐蚀机理,以及如何根据介质特性选择合适的耐腐蚀材料,如不锈钢、铜合金、镍合金、钛材等。 常见故障与诊断: 传热效率下降: 分析原因,如污垢、流体分配不均、设计参数偏差等。 压降异常升高: 诊断原因,如堵塞、结垢、流道变形等。 泄漏: 识别泄漏源,如密封失效、管板腐蚀、换热管破损等。 振动与噪声: 分析原因,如流体激励、结构共振等。 维护策略: 提出预防性维护和定期检查的策略,包括定期清洗、泄漏检查、强度试验、绝缘层检查等。 第五部分:热交换器强化传热技术与未来发展趋势 本部分将探讨当前先进的热交换器强化传热技术,并展望其未来的发展方向。 强化传热机理: 介绍表面强化(如肋片、凹槽、多孔材料)、流体扰动(如插片、涡流发生器)、相变强化(如微通道、纳米流体)等技术。 微通道热交换器: 深入分析其在高比表面积、低流阻方面的优势,以及在电子设备冷却、微反应器等领域的应用潜力。 新型材料在热交换器中的应用: 探讨陶瓷、复合材料、相变材料等在提升传热性能、耐腐蚀性、轻量化等方面的应用前景。 智能化与集成化: 展望热交换器与传感器、控制系统集成,实现智能化监测、优化控制和预测性维护。 绿色环保与节能设计: 强调在热交换器设计中融入环保理念,如降低能耗、减少污染物排放、采用可再生材料等。 CFD在热交换器设计中的应用: 介绍计算流体动力学(CFD)技术如何辅助优化热交换器结构,精确预测传热与流体流动性能。 本书内容丰富,理论严谨,图文并茂,包含大量的工程实例和算例,旨在帮助读者全面掌握热交换器的设计与应用技术,提高工程实践能力,应对日益复杂的工业挑战。

用户评价

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作为一名刚刚步入热交换器设计领域的新手,我对《GB/T 151-2014 热交换器 标准释义及算例》这本书的期待值可以说爆棚。 我之前接触过一些热交换器的基础知识,也零星了解过一些标准,但总觉得隔靴搔痒,对于如何将这些理论转化为实际的设计,尤其是如何严谨地依据国家标准来操作,心里总没有底。 这本书的标题就直击我的痛点——“标准释义”意味着它会把那些复杂的条文解释清楚,“算例”则提供了实践的指导。 我希望这本书的“释义”部分能够非常细致地讲解GB/T 151-2014标准中的每一个重要章节和条款,比如关于壳程和管程的设计、流体分配、换热面积的计算、应力分析等等。 我尤其希望它能对标准中的各种系数和参数的选取原则给出明确的解释,比如哪些因素会影响传热系数,哪些会影响压降,以及如何在设计过程中考虑这些因素。 而“算例”部分,我希望它能提供几个不同类型热交换器(例如列管式、板式、空气冷却器等)的完整设计过程,从物料衡算、热量衡算开始,到管径、管长、换热面积的确定,再到强度校核、材料选择等等,每一个步骤都按照标准的要求一步步进行,并给出详细的计算过程和结果。 如果书中还能包含一些图纸示例,展示标准要求下的设计细节,那对我这个新手来说,简直是无价之宝。 我相信,通过这本书的学习,我能够更快地掌握热交换器设计的基本方法和规范,为未来的职业生涯打下坚实的基础。

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这本书吸引我的地方在于,它似乎能为我解决一个长久以来的困惑:如何才能真正理解并灵活运用GB/T 151-2014这个重要的行业标准。 很多时候,我们只是在完成任务时去翻阅标准,对其背后的逻辑和精髓缺乏深入的理解。 这就像只知道吃药的名字,却不知道药理一样,效果大打折扣。 这本《GB/T 151-2014 热交换器 标准释义及算例》的“释义”部分,我非常期待它能像一位经验丰富的向导,带领我们深入探索标准的每一个角落。 我希望它能够清晰地解释标准的各个章节和条款,并对其中涉及的专业术语和概念进行深入浅出的阐述。 比如,标准中关于“流体阻力”的计算,是如何考虑不同几何形状和流态的影响? 关于“表面传热系数”的选取,有哪些经验公式和修正方法? 我希望这些解释能够既有理论深度,又贴近实际工程应用。 而“算例”部分,我则将其视为一座“实操宝库”。 我希望它能够提供一系列具有代表性的热交换器设计案例,并且每一个案例都能详细展示如何依据GB/T 151-2014标准进行计算和评估。 如果算例中能够包含对不同设计方案的优劣分析,以及如何根据实际工况选择最合适的设计,那这本书的指导意义将非常显著。 我相信,通过学习这本书,我能够更扎实地掌握热交换器设计的理论基础,并将其有效地应用于实际工程项目中,提升工作效率和设计水平。

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这本书,在我看来,不仅仅是一本关于某个特定标准的解读,更是一本关于“如何将理论转化为工程实践”的宝贵参考书。 GB/T 151-2014,作为热交换器领域的一个关键标准,其内容的深度和广度,决定了它在实际应用中的指导作用。 然而,很多时候,标准条文的表述方式,特别是对于初学者而言,可能显得过于抽象和理论化,难以直接转化为具体的设计操作。 因此,一本能够将标准条文“落地”的书籍,其价值便不言而喻。 我希望这本《GB/T 151-2014 热交换器 标准释义及算例》能够做到这一点。 “释义”部分,我期待它能够对标准的每一个核心概念进行清晰的界定,并结合工程实际,说明这些概念在热交换器设计中的具体体现。 例如,关于“效率”、“能耗”、“寿命”等术语,标准是如何定义和衡量的? “算例”部分,我则期待它能够提供一系列精心挑选的、能够代表不同设计挑战和应用场景的案例。 每一个案例,都应该是一个完整的“迷你设计流程”,从参数的设定,到标准的引用,再到计算的执行,最终得出合理的设计方案。 我希望这些算例能够展示如何灵活运用标准,处理那些标准中可能没有明确提及的特殊情况。 此外,如果书中还能对一些“常见误区”进行分析,例如,在设计过程中容易因为对标准的理解不准确而导致的错误,并给出纠正的建议,那这本书的实践指导意义就更上一层楼了。 我相信,通过阅读这本书,我不仅能掌握GB/T 151-2014标准的具体要求,更能提升自己分析问题、解决问题的工程思维能力。

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我对这本书的最大期待,在于它能否真正帮助我“读懂”GB/T 151-2014这个标准,并将其融会贯通地应用到实际工作中。 很多时候,我们只是机械地套用标准,而对标准背后的原理和逻辑缺乏深入的理解。 这就导致在面对复杂或非典型问题时,很容易出现偏差。 这本《GB/T 151-2014 热交换器 标准释义及算例》的“释义”部分,我希望它能够像一把钥匙,为我们打开理解标准的大门。 我期待它能够详细解释标准的每一项条款,特别是那些涉及关键计算和设计原则的内容。 比如,标准中关于热应力分析的部分,是如何考虑不同工况下的温度变化和材料特性? 关于换热器密封性的要求,有哪些具体的测试方法和判定标准? 我希望这些解释能够非常细致,并且能够结合大量的图示和表格,帮助我们更直观地理解。 而“算例”部分,我则希望它能提供一些“干货”。 我希望这些算例能够覆盖不同类型和规模的热交换器,从简单的换热管设计,到复杂的集成系统。 每一个算例,都应该是一个从零开始的设计过程,清楚地展示如何一步步遵循GB/T 151-2014标准的要求。 如果算例中能包含对一些“灰色地带”的处理方法,也就是标准没有明确规定,但工程实践中却经常遇到的问题,并且能给出作者的经验性建议,那这本书的价值将大大提升。 我相信,通过这本书的学习,我能够更有信心地进行热交换器的设计和计算,提高工作效率和设计质量。

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这本书,我从它的标题上就能感受到它分量不轻,绝对是行业内的“硬货”。 GB/T 151-2014,这个标准在国内的热交换器设计领域,可以说是有着举足轻重的地位,很多的设计院和制造厂,都将其作为重要的参考依据。 然而,标准本身往往是基于大量的科学研究和工程实践总结出来的,其条文的严谨性和专业性,对于非专业读者来说,可能存在一定的理解门槛。 这本《GB/T 151-2014 热交换器 标准释义及算例》的出现,可以说是为我们提供了一个绝佳的“翻译器”和“练习场”。 我非常看重它的“释义”部分,希望它能够深入剖析标准的每一个要点,解释其背后的理论支撑和工程实践意义。 比如,标准中关于热交换器效率的评估,是如何量化的? 关于材料的选择,有哪些具体的规定和考量? 关于安全性和可靠性的要求,是如何通过标准来保障的? 我期待它能够提供一些“非标准”的设计思路,或者说,当标准条文与实际工程中遇到的特殊情况发生冲突时,应该如何进行权衡和取舍,这是我一直很想了解的。 而“算例”部分,我希望它能够呈现出多样化的场景,涵盖不同行业、不同应用背景下的热交换器设计。 如果能有针对工业锅炉、化工反应器、空调系统等不同领域的热交换器算例,那就更能体现出标准的普适性和灵活性。 并且,在算例的讲解中,希望能够突出标准的应用,例如,某个设计参数是如何根据标准的要求来确定的,某个设计方案是如何满足标准的各项考核指标的。 这样,我们才能真正做到“知其然,更知其所以然”。

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我一直认为,技术标准的价值,最终体现在其能否有效地指导工程实践,并最终提升产品的质量和安全性。 GB/T 151-2014,作为热交换器设计领域的重要标准,其重要性不言而喻。 然而,标准的条文往往是高度概括和精炼的,对于非专业人士而言,理解其内涵,尤其是其中的计算方法和工程经验,存在一定的挑战。 这本《GB/T 151-2014 热交换器 标准释义及算例》的出现,恰好解决了这一痛点。 我对这本书的“释义”部分寄予厚望,希望它能够像一位经验丰富的导师,为我们一一解读标准的每一个字句。 比如,标准中关于流体分配的规定,背后有哪些流体动力学原理? 关于换热面设计的各种系数,是如何推导出来的,又该如何根据实际情况进行调整? 我期待它能够深入浅出地阐述这些专业知识,让读者能够真正理解标准的“为什么”。 而“算例”部分,则是我更看重其“实操性”的体现。 我希望它能提供一些具有代表性的工程案例,涵盖不同应用场景和设计需求的热交换器。 每一个算例,都应该是一个完整的“设计闭环”,从初始需求分析,到参数的选取,再到具体的计算过程,最终得出满足标准要求的设计方案。 如果算例中能包含对不同设计选项的比较分析,以及如何选择最优方案的指导,那将极大地提升这本书的价值。 此外,我希望书中能够强调标准的“灵活性”,即在满足基本要求的前提下,如何通过创新性的设计来优化性能,降低成本。

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我一直认为,技术书籍的价值,在于它能否帮助读者建立起清晰的知识体系,并能够解决实际问题。 《GB/T 151-2014 热交换器 标准释义及算例》这本书,从书名上看,就具备了这两个重要的特质。 GB/T 151-2014,是热交换器领域的一项关键标准,而标准的理解和应用,是每一个从事相关工作的人员必须掌握的技能。 这本《GB/T 151-2014 热交换器 标准释义及算例》的“释义”部分,我期待它能为我提供一个清晰的知识框架,帮助我理解标准的整体结构和核心内容。 我希望它能从宏观上介绍标准的适用范围、基本原则,然后逐条深入解读,解释每一个条款的含义、目的以及相关的技术背景。 比如,标准中关于“热交换器效率”的定义和计算方法,是如何确定的? 关于“耐久性”的要求,有哪些具体的考量因素? 我希望这些解释能够既有理论的高度,又不失实践的深度。 而“算例”部分,我则希望它能够提供一些具有挑战性的、能够体现标准复杂性的设计案例。 每一个算例,都应该是一个完整的设计流程,从需求分析到最终方案的确定,并详细说明如何依据GB/T 151-2014标准进行每一步的计算和评估。 如果算例中能包含对不同设计方案的比较分析,以及如何进行技术经济性评估,那这本书的实用价值将无可限量。 我相信,通过阅读这本书,我不仅能掌握GB/T 151-2014标准,更能提升我解决工程问题的能力,成为一名更优秀的热交换器工程师。

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这本书的出版,对于我们这些长期在化工设备领域摸爬滚打的技术人员来说,无疑是一场及时雨。 GB/T 151-2014,这个标准在行业内的重要性不言而喻,但说实话,很多时候我们只是在实际工作中对照着使用,对于其深层次的理论依据和推导过程,往往了解得不够透彻。市面上关于热交换器设计的书籍不少,但专门针对国家标准进行深入解读并提供实用算例的,却不多见。 这本《GB/T 151-2014 热交换器 标准释义及算例》的出现,正好填补了这一空白。我尤其期待它能够详细解析标准中的关键公式和参数的取值依据,例如传热系数的选取、压降的计算模型,以及在不同流体性质、不同操作条件下,标准是如何变化的。 如果算例部分能够包含一些经典的、具有代表性的工程案例,并且对每一步计算都进行详尽的说明,包括所使用的公式、表格、图纸以及注意事项,那将极大地提升这本书的实用价值。 我希望作者能够站在工程师的角度,将标准中的那些“为什么”解释清楚,而不是简单地罗列条文。 此外,如果书中还能提供一些常见的错误应用案例的分析,以及如何避免这些错误的指导,那将会对我们规避风险、提高设计质量非常有帮助。 我对这本书的期待,不仅仅停留在对标准本身的理解,更在于它能否帮助我们提升实际工程设计的能力,做出更安全、更经济、更高效的热交换器。

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这本书的封面设计倒是挺吸引我的,简洁大气,一看就知道是行业标准类的书籍,但又不像那种枯燥乏味的教科书。封面上的“GB/T 151-2014”字样,以及“热交换器 标准释义及算例”这些副标题,都清晰地表明了这本书的核心内容。我在一个技术论坛上偶然看到有人推荐这本书,说它对于理解和应用GB/T 151-2014标准非常有帮助,尤其适合初次接触或者需要深入理解这个标准的技术人员。我一直觉得,标准的理解往往比标准本身更重要,因为标准条文可能晦涩难懂,而一旦理解了背后的逻辑和意图,应用起来就会事半功倍。这本书的“释义”部分,顾名思义,应该就是对标准的逐条进行解读,解释其含义、目的以及可能涉及的计算依据。而“算例”部分,则是将理论知识转化为实践操作的桥梁,通过具体的例子,让读者能够亲身感受如何运用标准进行设计、计算和评估。这种理论与实践相结合的方式,是我非常看重的。毕竟,在工程领域,空谈理论是无法解决实际问题的,只有将理论知识落实到具体的案例中,才能真正检验和巩固所学。我希望这本书的算例能够涵盖不同类型和工况的热交换器,这样才能更全面地展示标准的适用性。同时,我对于标准条文的解释也抱有很高的期望,希望它能够深入浅出,用通俗易懂的语言来阐释那些专业术语和复杂的公式。如果还能在释义部分对标准的制定背景、发展历程以及与其他相关标准的关系进行简要介绍,那就更锦上添花了,这样可以帮助我们从更宏观的视角来理解GB/T 151-2014标准。

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这本书的名称——《GB/T 151-2014 热交换器 标准释义及算例》,本身就传递出一种“理论+实践”的鲜明信息,这正是我在学习工程技术过程中所追求的。 GB/T 151-2014,作为国内热交换器领域的核心标准,其重要性不言而喻。 然而,标准的文字往往是严谨而精炼的,对于初学者或者希望深入理解其背后原理的人来说,存在一定的理解难度。 这本《GB/T 151-2014 热交换器 标准释义及算例》的“释义”部分,我期待它能扮演“翻译官”的角色,将那些晦涩难懂的条文转化为通俗易懂的语言,并阐释其背后的科学原理和工程考量。 比如,标准中关于“泄漏率”的规定,其目的是什么? 如何通过设计来控制和降低泄漏率? 我希望它能提供一些关于这些问题的深度解读。 而“算例”部分,我则将其视为一个“模拟考场”。 我希望它能够提供一些典型性的热交换器设计算例,并且每一个算例都能详细展示如何运用GB/T 151-2014标准进行计算和评估。 如果算例中能包含对各种参数敏感性分析的说明,以及在设计过程中如何进行优化,那这本书的实践指导意义将更加突出。 我相信,通过这本书的学习,我能够更有效地掌握GB/T 151-2014标准的要求,并将其成功应用于我的实际设计工作中,从而提升我的专业能力和工作效率。

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