換熱器的強(qiáng)化傳熱(編輯修改稿)
2025-07-22 14:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 厚。 易結(jié)垢的流體常安排在管方流動, 以便于清洗, 采用機(jī)械或化學(xué)的方法或采用可拆卸換熱器的結(jié)構(gòu), 以便于垢層的清除。顯然, 強(qiáng)化傳熱的途徑和和方法是多方面的, 凡是可以利用的因素都應(yīng)當(dāng)盡可能的加以利用和發(fā)揮。但是, 任何事物都是一分為二的, 某些措施和結(jié)構(gòu)雖然有強(qiáng)化傳熱的作用, 但也可能出現(xiàn)另一方面的問題, 例如, 采用高壓蒸汽可提高傳熱平均溫度差, 但從經(jīng)濟(jì)角度和節(jié)能考慮, 則應(yīng)盡量避免采用。一些新型換熱器從強(qiáng)化傳熱角度來看是先進(jìn)的, 但也會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格較貴、檢查不便等的缺點(diǎn)。因此, 對于某些實(shí)際的傳熱過程, 應(yīng)作具體分析, 即抓住影響強(qiáng)化傳熱矛盾的主要方面。 并結(jié)合設(shè)備結(jié)構(gòu)、動力消耗、檢修操作等予以全面考慮, 采取經(jīng)濟(jì)而合理的強(qiáng)化傳熱的方法。2 強(qiáng)化傳熱技術(shù)的分類強(qiáng)化傳熱技術(shù)分為被動式強(qiáng)化技術(shù)(亦稱為無功技術(shù)或無源強(qiáng)化技術(shù))和主動式強(qiáng)化技術(shù)(亦稱為有功技術(shù)或有源強(qiáng)化技術(shù))。前者是指除了介質(zhì)輸送功率外不需要消耗額外動力的技術(shù)。 后者是指需要加入額外動力以達(dá)到強(qiáng)化傳熱目的的技術(shù)。 處理表面 包括對表面粗糙度的小尺度改變和對表面進(jìn)行連續(xù)或不連續(xù)的涂層?？赏ㄟ^燒結(jié)、機(jī)械加工和電化學(xué)腐蝕等方法將傳熱表面處理成多孔表面或鋸齒形表面, 如開槽、模壓、碾壓、軋制、滾花、疏水涂層和多孔涂層等。此種處理表面的粗糙度達(dá)不到影響單相流體傳熱的高度, 通常用于強(qiáng)化沸騰傳熱和冷凝傳熱。 粗糙表面 該方法已發(fā)展出很多構(gòu)形, 包括從隨機(jī)的沙粒型粗糙表面到帶有離散的凸起物(粗糙元)的粗糙表面。通常, 可通過機(jī)械加工、碾軋和電化學(xué)腐蝕等方法制作粗糙表面。粗糙表面主要是通過促進(jìn)近壁區(qū)流體的湍流強(qiáng)度、阻隔邊界層連續(xù)發(fā)展減小層流底層的厚度來降低熱阻, 而不是靠增大傳熱面積來達(dá)到強(qiáng)化傳熱的目的, 主要用于強(qiáng)化單相流體的傳熱, 對沸騰和冷凝過程有一定的強(qiáng)化作用?；诖植诒砻婕夹g(shù)開發(fā)出的多種異形強(qiáng)化傳熱管在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用頗為廣泛, 包括有: 螺旋槽管、旋流管、縮放管、波紋管、針翅管、橫紋槽管、強(qiáng)化冷凝傳熱的鋸齒形翅片管和花瓣形翅片管、強(qiáng)化沸騰傳熱的高效沸騰傳熱管以及螺旋扭曲管等。 擴(kuò)展表面 該方法已在很多換熱器中得到了常規(guī)應(yīng)用。如翅片管等非傳統(tǒng)的擴(kuò)展表面的發(fā)展使傳熱系數(shù)有了很大的提高。其強(qiáng)化傳熱的機(jī)理主要是此類擴(kuò)展表面重塑了原始的傳熱表面, 不僅增加了傳熱面積, 而且打斷了其邊界層的連續(xù)發(fā)展, 提高了擾動程度, 增加了傳熱系數(shù), 從而能夠強(qiáng)化傳熱, 對層流換熱和湍流換熱都有顯著的效果。因此,擴(kuò)展表面法得到越來越廣泛的應(yīng)用, 不僅用于傳統(tǒng)的管殼式換熱器管子結(jié)構(gòu)的改進(jìn), 而且也越來越多的應(yīng)用于緊湊式換熱器。目前已開發(fā)出了各種不同形式的擴(kuò)展表面, 如管外翅片和管內(nèi)翅片(包括很多種結(jié)構(gòu)形狀, 如平直翅片、齒輪形翅片、橢圓形翅片和波紋形翅片等)、叉列短肋、波型翅多孔型、銷釘型、低翅片管、太陽棒管、百葉窗翅及開孔百葉窗翅(多在緊湊式換熱器中使用
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