管壳式换热器是应用最广泛的热交换装置,与其他类型换热器相比,其承压能力高.结构紧固.用材广泛.维修装拆方便,在化工.动力.食品.轻工.能源等各种工程领域中普遍使用.管壳式换热器最常用的有固定管板式,浮头式,填料函式和U型管式等类型.近年来,随着石油化工设备的深入研究,管壳式换热器不仅向着大型化的方向发展(直径已超过了?4650mm,换热面积已超过了5000-8000m2),而且在设计结构上也有了许多新的突破,如在高温高压下用挠性薄管板代替了传统的厚管板等.这
换热器的传热强化是指通过分析和计算，采取一定的技术措施以提高换热器中冷、热流体之间的传热速率。由传热速率方程可以看出，增大传热系数K，扩展传热面积A和增大传热平均温差Dtm均可提高传热速率。一、扩展传热面积A
扩展传热面积的方法应以合理地提高设备单位体积的传热面积，如采用翅片管、波纹管、螺纹管来代替光管等，从改进传热面结构和布置的角度出发加大传热面积，以达到换热
蜂鸣器电路
设备高效、紧凑的目的。而不应单纯理解为通过扩大设备的体积来增加传热面积，或增加换热器的台数来增加传热量。二、增大传热平均温差Δtm 塑料空心球
传热平均温差与生产工艺所确定的冷热流体温度条件有关，且其中的加热或冷却介质的温度因所选介质不同而存在很大差异。如在化工生产中常用的加热介质是饱和水蒸气，提高蒸汽压力就可提高蒸汽加热温度，从而增大传热温差；又如采用深井水来代替循环水，也可以增大传热温差。但在增加传热温差时应综合考虑技术可行性和经济合理性。当换热器中冷、热流体均无相变时，应尽可能在结构上采用逆流或接近于逆流的流动排布型式以增大平均传热温差。然而，传热温差的增大将使整个系统的热力学不可逆性增加。因此，不能一味追求传热温差的增加，而需兼顾整个系统能量的合理利用。 三、提高传热系数K
提高传热系数是强化传热过程的积极措施。欲提高传热系数，就必须减小传热过程各个环节的热阻。由于各项热阻所占份额不同，故应设法减小传热过程中的主要热阻。
在换热设备中，金属间壁比较薄且导热系数较高，一般不会成为主要热阻。
污垢热阻是一个可变因素。在换热器投入使用的初期，污垢热阻很小。随着使用时间的增长，污垢将逐渐集聚在传热面上，成为阻碍传热的重要因素。因此，应通过增大流体流速等措施减弱污垢的形成和发展，并注意及时清除传热面上的污垢。
通常，流体的对流传热热阻是传热过程的主要热阻。当间壁两侧流体的对流传热系数相差较大时，应设法强化对流传热系数较小一侧的对流传热。
目前增强对流传热的方法主要有：
1．升降式晾衣架 改变流体的流动状况
（1）提高流速 提高流速可增加流体流动的湍动程度，减薄层流底层，从而强化传热。如在列管式换热器中通过增加管程数和壳程中的折流板数来提高流速。
（2）增加人工扰流装置 在管内安放或管外套装如麻花铁、螺旋圈、盘状构件、金属丝
、翼形物等以破坏流动边界层而增强传热。实验表明加入人工扰流装置后，对流传热可显著增强，但也使流动阻力增加，易产生通道堵塞和结垢等运行上的问题。镁碳砖
2． 改变流体物性
血压袖带 流体物性对传热有很大影响，一般导热系数与比热较大的流体，其对流传热系数也较大。例如空气冷却器改用水冷却后，传热效果大大提高。另一种改变流体性能的方法是在流体中加入添加剂。例如在气体中加入少量固体颗粒以形成气-固悬浮体系，固体颗粒可增强气流的湍流程度；在液体中添加固体颗粒（如在油中加入聚苯乙烯悬浮物），其强化传热的机理类似于搅拌完善的液体传热；以及在蒸汽中加入硬脂酸等促进珠状冷凝而增强传热等。
3．改变传热表面状况
通过改变传热表面的性质、形状、大小以增强传热的方法主要有：
（1）增加传热面的粗糙程度 增加传热面的粗糙程度不仅有利于强化单相流体对流传热，也有利于沸腾传热。在不同的流动和换热条件下粗糙度对传热的影响程度是不同的。
不过增加粗糙度将引起流动阻力增加。
（2）改进表面结构 对金属管表面进行烧结、电火花加工、涂层等方法可制成多孔表面管或涂层管，可以有效地改善沸腾或冷凝传热。
（3）改变传热面的形状和大小 为了增大对流传热系数，可采用各种异形管，如椭圆管、波纹管、螺旋管和变截面管等。由于传热表面形状的变化，流体在流动中将不断改变流动方向和流动速度，促进湍流形成，减薄边界层厚度，从而加强传热。
综上所述，强化传热应权衡利弊，在采用强化传热措施时，对设备结构、制造费用、动力消耗、检修操作等方面作综合考虑，以获得经济而合理的强化传热方案。
tmch
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议