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強化傳熱對換熱器中的影響
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強化傳熱是近年發展較快的一種新技術,備受熱工界的重視。各主要工業國都對此進行了大量的開發研究工作,不少...

強化傳熱對換熱器中的影響

2014/6/25   本網原創   點擊數:

強化傳熱是近年發展較快的一種新技術,備受熱工界的重視。各主要工業國都對此進行了大量的開發研究工作,不少成果已在工業上應用,并被譽為第二代傳熱技術。通過對國內外強化傳熱技術在換熱器中的應用及發展動態進行調查和對比,分析了幾種強化換熱技術的適用范圍。
不同的工藝對強化換熱的具體要求也不相同,歸納起來,應用強化傳熱技術可以實現下述目的。⑴減小設計傳熱面積,以減小換熱器的體積和質量。⑵提高現有換熱器的換熱能力。⑶使換熱器能在較低溫差下工作。⑷減小換熱器的阻力,以減少換熱器的動力消耗。
提高傳熱系數的傳熱技術可分為有功強化傳熱技術和無功強化傳熱技術兩類。有功強化傳熱技術需要應用外部能量來達到強化傳熱的目的;無功強化傳熱技術則無需應用外部能量。
有功強化傳熱技術包括:機械強化法,振動、電場、磁場、光照射、噴射沖擊等。
無功強化傳熱技術包括:表面特殊處理法、粗糙表面法、擴展表面法和擾動流體法等。
有功強化傳熱和無功強化摶熱可以綜合利用,以達到更好的傳熱效果。這種強化傳熱技術稱為合成強化傳熱
這種強化技術主要用于單相流體管內強制對流換熱,使管內流體發生旋轉運動。流體發生旋轉可使貼近壁面的流體速度增加,同時還改變了流體的流動結構,加速了邊界層流體的攏動及邊界層流體和主流流體的混合,強化傳熱過程。
單相流體強制換熱和有相變強制對流換熱的規律是大不相同的。因而,采取的強化傳熱技術和效果也大不相同,即使在同一管道中流動的單相流體,如果流動狀態不同,其強制對流換熱過程也不同。在氣-液換熱器中,液體側的傳熱系數大大高于氣體強制對流值。在某些氣-氣換熱器中,傳熱面兩側的傳熱系數也存在差別,因此應根據不同的工況決定采取哪種強化技術。鑒于強化傳熱的諸多優點,在石油化工生產裝置上廣泛采用此項技術,一定會取得可觀的經濟效益。



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