強化傳熱技術及高效節(jié)能設備(華誼交流)-全文預覽
【正文】 度，又使流體分布均勻，加強湍動，提高傳熱系數(shù)。在換熱器中心設有中心隔板，使兩個螺旋通道隔開。 34 扭曲管結構圖 （ 5）扭曲管換熱器 35 管程、殼程同時強化傳熱，抗振性能好。在氣 — 水換熱的情況下，傳遞相同熱量時，該換熱器可減少 30％ ~40％的傳熱面積，節(jié)省材料 20％ ~30％?？招沫h(huán)作為支撐形式，已成功地應用于小型氮肥廠。 折流桿換熱器是目前應用最廣的新型管殼式換熱器。研究表明，這種換熱器不但能防振，而且還提高了傳熱系數(shù)。 二是改變管子外形或在管外加翅片，即通過管子形狀或表面性質的改造來強化傳熱，以提高換熱器效率。管外介質受熱時在隧道中形成一系列的氣泡核，由于在隧道腔內處于四周受熱狀態(tài)，氣泡核迅速膨大充滿內腔，持續(xù)受熱使氣泡內壓力快速增大，促使氣泡從管表面細縫中急速噴出。該涂層在沸騰傳熱時，涂層中的大量微孔變成為汽泡形成的核心，由于微孔內的汽泡處于四周受熱狀態(tài)，氣泡核迅速膨大充滿內腔，持續(xù)受熱使氣泡內壓力快速增大，促使氣泡從管表面細縫中急速噴出。當用于冷凝強化傳熱時，由于其三維翅片的特殊結構造成翅片表面液膜的表面張力分布不均 (根部大，頂部小 )，液膜被拉向根部，使三維翅片表面的液膜厚度大幅度的減薄，熱阻減小，使汽態(tài)介質和管外壁的換熱能力增強，從而提高換熱效果。螺旋扁管的強化機理：由于管子的獨特結構，使管程與殼程同時處于螺旋流動，促進了湍流程度。對介質的強化作用一方 面體現(xiàn)在螺紋翅片增加了換熱面積；另 一方面是由于殼程介質流經螺紋管表面 時，表面螺紋翅片對層流邊層產生分割 作用，減薄了邊界層的厚度。當游渦將要消失時流體又經過下一個橫向環(huán)肋，因此不斷產生渦流，保持了穩(wěn)定的強化作用。 10 強化傳熱管元件 1）螺旋槽管 螺旋槽紋管管壁是由光管擠壓而成。 通過 強化傳熱管元件與優(yōu)化殼程結構實現(xiàn) 。 ? 實現(xiàn)滴狀冷凝的途徑有 ：在金屬表面涂上憎水基有機化合物涂層；金屬硫化物涂層；貴金屬涂層；高分子聚合物涂層；往蒸汽中注入不潤濕性介質等。 ? 強化冷凝傳熱 ：減薄或消除冷凝液膜；疏導冷凝液膜迅速流開壁面；減小冷凝傳熱熱阻等等。強化措施大致有： ? 管外采用新型擴展表面； ? 管內采用插入物提高攪動程度； ? 管內外采用異形管，改變管內流體流動狀態(tài)提高傳熱； ? 改變管束支撐件形式，提高流速和攪動程度； ? 加入不互溶低沸點添加劑，靠汽化潛熱提高傳熱果。 應用強化傳熱技術的目的是： 提高現(xiàn)有換熱器的換熱能力；減小設計傳熱面積，以減小換熱器的體積和重量；使換熱器能在較低溫差下工作 。 特別是始于 20世紀 60年代的世界能源危機，加速了當代先進換熱技術和節(jié)能技術的發(fā)展。各工業(yè)部門都在大力發(fā)展大容量、高性能設備，因此要求提供尺寸小、重量輕、換熱能力大的換熱設備。 4 1 換熱器的強化傳熱技術 換熱器的強化傳熱就是力求使換熱器在單位時間內，單位傳熱面積傳遞的熱量達到最多。 TKAQ ??5 2 傳熱過程強化的途徑 （ 1）對流強化傳熱 無相變過程強化對流傳熱技術的研究，可分為管內強 化和管外強化兩種形式。在重力的作用下，液膜不斷地沿壁面流動，通過液膜傳遞給壁面，傳熱熱阻主要集中在冷凝液膜上。與此同時，新的液珠又會在原來的途徑上重新復生。 2 傳熱過程強化的途徑 9 3 管殼式換熱器的強化傳熱技術 管殼式換熱器的傳熱強化研究包括管程和殼程兩側的傳熱強化研究。 另外，也可采用擾流
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