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什么是强化传热?强化传热在换热器领域的应用点击：1915 日期：[ 2014-04-27 11:51:23 ] |
| 在实际应用中,能使流体旋转且在工艺上可行的方法有:在管内插入各种可使流体旋转的插入物,诸如扭带、错开扭带、静态混合器、螺旋片及金属线圈等;在换热管内壁上开设内螺纹;采用滚压成型的螺旋槽管及内肋管等。美国在这方面的研究处于领先地位。 1强化传热的目的 不同的工艺对强化换热的具体要求也不相同,归纳起来,应用强化传热技术可以实现下述目的。⑴减小设计传热面积,以减小换热器的体积和质量。⑵提高现有换热器的换热能力。⑶使换热器能在较低温差下工作。⑷减小换热器的阻力,以减少换热器的动力消耗。2强化传热技术的种类 提高传热系数的传热技术可分为有功强化传热技术和无功强化传热技术两类。有功强化传热技术需要应用外部能量来达到强化传热的目的;无功强化传热技术则无需应用外部能量。 有功强化(亦称主动式强化)传热技术包括:机械强化法,振动、电场、磁场、光照射、喷射冲击等。 无功强化(亦称被动式强化)传热技术包括:表面特殊处理法、粗糙表面法、扩展表面法和扰动流体法等。3扩展表面法 当换热管一侧是气体,一侧是液体进行强制对流换热时,最常用的强化手段是采用扩展表面的方法。因为气体的给热系数比液体的小得多,一般小10～50倍。众所周知,传热系数K值的变化主要取决于较少给热系数侧的变化,因此在气体侧采用异形扩展换热面,可以使普通扩展换热面的换热系数再提高50 %～150 % ,从而缩小换热器尺寸。 异形扩展面常用的形式很多,如交叉短肋型、波型翅多孔型、百页窗型、低翅片管型、销钉型等。立式换热器则可采用螺纹管、纵槽管和波纹管等强化传热,效果显著。该项强化技术已有许多成功经验和定型技术,国内应用也不少,哈尔滨科技大学、西安交通大学等对翅片管的研究都具有较高的水平。据资料介绍[3 ] ,日本现正在积极研究新型扩展表面。4流体旋转法 这种强化技术主要用于单相流体管内强制对流换热,使管内流体发生旋转运动。流体发生旋转可使贴近壁面的流体速度增加,同时还改变了流体的流动结构,加速了边界层流体的拢动及边界层流体和主流流体的混合,强化传热过程。 在实际应用中,能使流体旋转且在工艺上可行的方法有:在管内插入各种可使流体旋转的插入物,诸如扭带、错开扭带、静态混合器、螺旋片及金属线圈等;在换热管内壁上开设内螺纹;采用滚压成型的螺旋槽管及内肋管等。美国在这方面的研究处于领先地位。 新型不锈钢波纹管不仅有较强的传热性能,而且能适应较大温度的变化,还具有较强的防垢和自动除垢能力,特殊的多层设计,虽传热系数略有降低,但比单层管有更强的抗外压和承内压能力。波纹管换热器的换热效率高于原普通列管式换热器,在原运行环境下,波纹管换热器的天然气出口温度甚至能够达到低于原设计值,且维护工作量大大降低,达到长周期运行的目的。 |
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