传热分析：解密换热器的热辐射

下图为管壳式换热器，假设流体介质为水。

     

辐射换热存在如下几种可能性：

1）壳外壁与环境间的辐射换热

2）壳内壁与管外壁间的辐射换热

3）壁面与流体间的辐射换热

只有当壳体无保温层，且外壁温度明显高于或低于环境温度时，才需考虑壳外壁与环境的辐射换热。

有保温层或与环境温差很小时，通常忽略。实际工程中，90% 换热器不考虑壳外壁热辐射。

对于无保温层壳体，假设环境温度为25度：

1）外壁 t＞100℃ → 必须算辐射

2）外壁 80～100℃→ 建议计入辐射提升精度

3）外壁＜80℃粗略计算 → 可只算自然对流

水对红外热辐射属于高不透明介质，热射线在水中穿透距离极短（微米级）。

壳内壁、换热管外壁之间充满水时，两者几乎无法直接辐射换热；辐射能量刚离开壁面就被邻近水层吸收。

绝大多数工况壳内壁与管外壁的辐射可以完全忽略。

壁面与流体

一般而言。壁面和流体间的强制对流换热远大于辐射换热。辐射换热只占1%以内。所以在工程中，完全可以忽略壁面与流体间的辐射换热。

在现行的产品设计规范中，主要考虑：

1）管侧对流

2）壳侧对流

3）污垢 + 导热

最后的结论是：换热器大部分情况下，不需要考虑辐射换热，您记住了吗？