換熱器的強(qiáng)化傳熱技術(shù)綜述-wenkub.com
2024-10-28 02:16 本頁(yè)面
【正文】 在工業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位的換熱器作為能量傳遞的基礎(chǔ)設(shè)備，其傳熱性能的好壞對(duì)節(jié)能有著極其重要意義。傳統(tǒng)的異形管加工難度大、成本高 , 加工設(shè)備也比較復(fù)雜。近十年以來(lái)，在中國(guó)工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程中，大量新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝的引進(jìn)及大規(guī)模的工業(yè)技術(shù)改造，為導(dǎo)熱油的工業(yè)應(yīng)用和技術(shù)推廣提供了難得的機(jī)遇，同時(shí)，也提高導(dǎo)熱油實(shí)際應(yīng)用水平和技術(shù)裝備水平。除了作為傳熱介質(zhì)在工業(yè)換熱中應(yīng)用外，部分合成類(lèi)導(dǎo)熱油還可以作為化學(xué)溶劑和工藝中間體在化工工藝中使用。但如果所需的加熱溫度超過(guò) 200℃，則因?yàn)檎羝到y(tǒng)操作壓力較高，轉(zhuǎn)而使用食品級(jí)導(dǎo)熱油則更為適當(dāng)。大多數(shù)合成油在使用中品質(zhì)發(fā)生變化到一定程度后，可經(jīng)過(guò)回收處理后得以 重復(fù)使用。受其化學(xué)和物理性質(zhì)限制，礦物類(lèi)導(dǎo)熱油只能在液相條件下作為傳熱介質(zhì)使用，不可以使用在 300℃以上的加熱系統(tǒng)和 0℃以下的冷卻系統(tǒng)。 （ 1） 簡(jiǎn)單介紹 導(dǎo)熱油是有機(jī)類(lèi)傳熱介質(zhì)的統(tǒng)稱(chēng)。該傳熱介質(zhì)是一種具有良好的高溫?zé)岱€(wěn)定性，低溫流動(dòng)性和傳熱性能的液相合成型有機(jī)載熱體。有研究預(yù)測(cè) , 抽吸能大大提高層流流動(dòng)和湍流流動(dòng)的換熱系數(shù) , 其中能大大增強(qiáng)湍流對(duì)流換熱已被 Aggarwal 等人證實(shí)。靜止流體中加足夠強(qiáng)度靜電場(chǎng)所形成的電暈風(fēng)能在一定條件下強(qiáng)化單相流體的傳熱。主要用于單相流體的強(qiáng)化傳熱。為此 , 山東大學(xué)研究表明 , 可利用流體誘導(dǎo)振動(dòng)來(lái)強(qiáng)化傳熱 , 依靠水流本身激發(fā)傳熱元件振動(dòng) , 會(huì)消耗很少的能量。表面刮削廣泛應(yīng)用于化學(xué)過(guò)程工業(yè)中黏性流體的批量處理 , 如高黏度的塑料和氣體的流動(dòng) , 其典型代表為刮面式換熱器 , 廣泛用于食品工業(yè)。數(shù)值模擬結(jié)果表明 , 螺旋片管的傳熱系數(shù)隨著螺旋角的增大而平緩增加 , 流動(dòng)阻力損失加大 , 傳熱性能明顯優(yōu)于光管 , 傳熱系數(shù)可提高 40%100%。 （ 5）螺旋折流片 螺旋片傳熱管是在光管上均勻布置螺旋片 ,有左旋片管和右旋片管之分。這種換熱器折流板形成一種特殊的螺旋形結(jié)構(gòu) , 與常規(guī)折流板的布置方式不同 , 它使得殼程的流體做螺旋運(yùn)動(dòng)。 （ 2）折流桿支撐結(jié)構(gòu) 折流桿縱流式換熱器是 1970 年美國(guó)菲利浦石油公司首先提出的 , 是為了解決傳統(tǒng)折流板換熱器中管子與折流板的切割破壞和流體誘導(dǎo)振動(dòng) , 這種結(jié)構(gòu)是將管殼式換熱器中的折流板改成桿式支承。 . . （ 1）弓形折流板 弓形折流板包括單弓形折流板和雙弓形折流板。 插入件在管內(nèi)擾動(dòng)流體 , 破壞了層流邊界層 , 加快了流體同傳熱管的換熱。通過(guò)理論和實(shí)驗(yàn)研究表明 , 這種新型釘翅管的傳熱效果明顯增強(qiáng) , 傳熱效率大大提高 , 與光管相比它所消耗的比功并不大 , 但其傳熱系數(shù)是普通光管 100 倍左右 , 是翅片管的10 倍左右 , 是百葉窗翅管的 5 倍左右 ,努塞爾數(shù) N u 是光管的 65 105 倍。斜針 翅管強(qiáng)化傳熱的機(jī)理是在擴(kuò)大二次傳熱面的同時(shí) , 利用流體的擾動(dòng) , 提高湍流度 , 破壞了邊界層 , 也阻止了污垢的積累 , 強(qiáng)化了傳熱。 （ 1）斜針翅管 斜針翅管是中國(guó)石化建筑公司與華南理工大學(xué)聯(lián)合研制的一種新型高效換熱器?；ò晷纬崞芗饶茱@著地強(qiáng)化低表面張力介質(zhì)及其混合 物和含不凝性氣體的水蒸氣的冷凝傳熱 ,又能顯著地強(qiáng)化空氣和高粘性流體的冷卻傳熱 ,有研究表明 : 自然對(duì)流條件下 , 其傳熱系數(shù)比鋸齒形翅片管提高了 8% 10%, 在強(qiáng)制對(duì)流下 ,是光管的 5 6 倍。這種結(jié)構(gòu)的換熱器與 光管換熱器相比 , 熱流密度高 50% , 容積小 30%。這種管束結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是 : 兩個(gè)并行排列的相鄰管子的橢圓長(zhǎng)軸相互接觸 , 互相支撐 , 應(yīng)用這種管的換熱器取消了附加的管束支撐物 , 節(jié)約了材料和成本。 角。流體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí) , 截面不斷的變化 , 擾動(dòng)流體 ,破壞層流邊界層 , 以強(qiáng)化傳熱。 （ 2）旋流管 旋流管是螺旋槽紋管的衍生品 , 也叫異型螺旋槽管。 （ 1）螺旋槽管 螺旋槽紋管是表面具有螺旋形凹槽的一種強(qiáng)化傳熱管 , 傳熱管內(nèi)外表面的凸起或槽紋 , 干擾了管內(nèi)流體的流動(dòng) , 破壞了層流邊界層 , 流動(dòng)狀態(tài)達(dá)到充分的湍流 , 產(chǎn)生的
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1