我國換熱器的技術及發(fā)展-在線瀏覽
2025-02-02 14:56本頁面
【正文】 流速，可在殼體內安裝縱向檔板使流體多次通過殼體空間，稱多殼程。如兩者溫差很大，換熱器內部將出現(xiàn)很大的熱應力，可能使管子彎曲，斷裂或從管板上松脫。 我國換熱器產(chǎn)品發(fā)展趨勢 ? 、大規(guī)格：隨著工程項目大型化、裝置大型化的發(fā)展要求，大面積換熱器的使用需求增加，尤其是核電、冶金、電力、船舶、大型集中供熱等領域對大角孔、大處理量、大裝機容量的板式換熱器需求量逐年在增加，因此角孔大于 DN350 mm、單片換熱面積大于 m2的產(chǎn)品將不斷面世。 ? 、系列化：單一品種、單一規(guī)格已遠不能滿足多樣化的市場需求，實現(xiàn)同一品種多種規(guī)格、多個 NTU值、板片多種組合形式、多種板材應用等，提高產(chǎn)品的適用性，更合理的滿足用戶需求，將成為今后幾年的發(fā)展趨勢。 、高可靠性：產(chǎn)品在壓力波動、溫度波動、大面積、長周期運行時應具有高可靠性。 ? 、生產(chǎn)企業(yè)的專業(yè)化、規(guī)?；浩髽I(yè)分工細化將成為一種趨勢，大而全、小而全的換熱器生產(chǎn)企業(yè)將分離成專業(yè)的墊片生產(chǎn)、框架生產(chǎn)、專用緊固件生產(chǎn)、粘接劑生產(chǎn)企業(yè)。 新型換熱器的技術研究及其應用 、強化傳熱元件與高效換熱器 、橫墳管折流桿換熱器 這是融合了折流桿換熱器技術與橫紋管強化技術的一種高效換熱器 。其特點是抗振力強，消除了殼程滯流區(qū)，改善了殼程流體的速度和溫度的分布。 、縮放管整圓槽孔折流柵板換熱器 我國現(xiàn)有的中型氮肥廠氫氮氣壓縮機冷卻器，長期以來傳熱效率低，冷卻器的流路不暢，流體橫向沖刷所引起換熱管的振動一直是未解決的技術難題，直接影響氮壓縮機的工作效率。大量研究證明，波型通道在相同流動阻力下，較平行流道具有更高的傳熱性能，縮放管其擴展段得到有效的利用，收縮段還利用了流體粘附層速度提高的效果；整圓槽孔折流柵板即折流柵板為一個整圓不開弓形口而冼通每排管的管橋，格孔參數(shù)可根據(jù)所需流速的大小來確定。 、螺旋扁管換熱器 螺旋扁管是瑞典 AUares公司近年推出的一種高效換熱元件，螺旋扁管的結構特點是管子換熱段的任一截面均為一長扁長形結構，當組裝成換熱器時可以混合管束 (即螺旋扁管與光滑管混合使用 )，也可以是純螺旋扁管 .螺旋扁管的制造過程由 “壓偏 ”、 “熱扭 ”兩個成形過程完成，管子截面類似于橢圓管，橢圓的長短軸比值根據(jù)換熱管程和殼程的流速設計確定，當管程流速較低時，可增大長、短軸之比值，減少流通截面以提高流速，使換熱器兩側處于較理想的流動狀態(tài)。 螺旋扁管組裝的換熱器較常規(guī)的換熱器的總傳熱系數(shù)高 40%，而壓力降幾乎相等，這與以增大泵功率的消耗來提高傳熱效率具有截然不同的效果。采用整體結構優(yōu)化的空心環(huán)管殼式換熱器取代折流隔板式換熱器，能使換熱氣鋼材減少 35%~50%，氣體壓降減少 30%~40%。 實驗研究結果還表明，當支承同樣的強化管束 (即橫紋管束 )時，空心環(huán)支承結構較美國菲利浦石油公司上世紀 70年代開發(fā)的折流桿支承結構更能使粗糙管束獲得好的強化傳熱效果，在同等殼程條件下，給熱系數(shù)高約 35%。工業(yè)應用結果表明了多種強化傳熱元件的研究成果是一個基礎，新型殼程折流結構 (如折流桿、整圓槽孔折流柵板、空心環(huán)折流網(wǎng)板等 )的開發(fā)使管殼式換熱器的折流結構不斷變化。 、板式換熱器在制冷技術中的應用與發(fā)展 板式換熱器是一種高效、緊湊的換熱設備。由于板式換熱器在制造和使用上都有一些獨特之處。在制冷技術中，換熱器是不可缺少的制冷設備，冷凝器、蒸發(fā)器、回熱器以及中間冷卻器等換熱器設備，不僅在重量、體積和金屬耗量上占整個制冷裝置的 50%以上，而且對制冷性能也會產(chǎn)生重大影響。 凍結傾向少，抗凍性能高。即使發(fā)生了凍結，也更能承受結凍所產(chǎn)生的壓力，而不像殼管式換熱器那樣容易使熱管脹裂，并且可以在結凍后繼續(xù)使用。制冷劑在制冷板式換熱器中蒸發(fā)時，很容易實現(xiàn)完全蒸發(fā)達到無液態(tài)程度，因此在大多數(shù)情況下，制冷系統(tǒng)無須設置氣液分離器。 由于與傳統(tǒng)的殼管式換熱器相比，制冷用板式換熱器具有十分明顯的發(fā)展優(yōu)勢。 、板式換熱器在食品及醫(yī)藥行業(yè)的應用 食品是我們日常生活的一部分，是人類賴以生存的物質基礎，在食品加工操作類型中，板式換熱器被廣泛的應用到食品的熱、冷加工和脫水加工中，由于板于板之間的間隙小，物料可以高速通過薄層，受熱時間短不致有過熱產(chǎn)生，對熱敏性物料尤為適宜。 、波紋管換熱器技術性能強化及在電力供熱的應用 波紋管換熱器是應用強化傳熱原理和優(yōu)化換熱管綜合性能而推出的新型高效熱交換設備。本高新技術的推出形成了一整套強化傳熱機理理論，有傳統(tǒng)殼管式換熱器不可比擬的性能優(yōu)勢，同時促進并實現(xiàn)了換熱設備的更新， 它是以薄壁金屬材料的波紋換熱管束代替直管換熱管束，修正內部結構，依據(jù)壓力容器等相關國家專業(yè)標準設計研制而成，本產(chǎn)品已經(jīng)在電力供熱領域，石化工業(yè)等行業(yè)得到了成熟的應用和推廣。A 傳熱溫差主要決定于冷 、 熱兩種介質的溫度條件 ， 若系統(tǒng)情況允許應盡量選擇逆流 ， 但一般已經(jīng)為生產(chǎn)操作條件所確定；本產(chǎn)品換熱管代替原等直徑光管 ， 在保證管束排列的基礎上不僅增加了傳熱面積 ， 更主要的是激發(fā)流體湍流的流動效果；提高傳熱系數(shù)是本產(chǎn)品強化傳熱的重點 ， 它對傳熱效率和綜合經(jīng)濟效益起著關鍵性作用 。當流體進入直管初始時流速均勻，隨著介質的流動，邊界層厚度 δ 增加且邊界層內流速逐漸減小直至為零，同時隨著邊界層厚度的逐漸增加，管中心部位的軸向流速也逐漸增大 (x0段 )，而當流速 V(會使 Re 增大 )增大到一定程度時流動即由層 (滯 )流狀態(tài)轉變?yōu)橥?(紊 )流狀態(tài) (x1)。 Re104為湍流流動狀態(tài)。形狀的選擇是基于以較小的流速激發(fā)湍流并實現(xiàn)如下功能： (1)由于換熱管規(guī)律性的形狀尺寸，使管內介質流動狀態(tài)的改變不需要大的雷諾數(shù) (即流速較低 )，流阻較小，所以介質的任意擾動狀況使流體不能形成與軸線平行的流股，進而流體介質的溫度，密
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