国内外含有污水预热器设计的研究现状(2)
时间:2017-02-11 14:58 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
（3） 缩放管换热器 缩放管[13]是由依次交替的收缩段和扩张段组成的波形管道。在扩张段中流体速度降低，静压增加；在收缩段中流体速度增加，静压减小。在扩张段中由于流体质点速度变化产生剧烈的漩涡并在收缩段中得到有效利用，而且冲刷流体边界层，使其减薄。在相同流体阻力下，有比光管更好的传热性能。缩放管可强化管内外单相流体的传热，在同等流阻损失下，Re= 1×104 ~1×105 范围内，传热量比光管增加70%。该管可用于多种类型换热器，如空气预热器、油冷却器、冷凝器以及废热锅炉等。 （4） 波纹管换热器 1993 年沈阳市广厦热力设备开发公司开发了波纹管式不锈钢换热器， 由于其截面的周期性变化，使管内外流体总是处于规律性的扰动状态，流体在管内周期性的能量积累与释放使整个换热器内表面都受到流体冲刷，由于冲刷良好，不易形成污垢层，从而使换热系数得到提高， 换热器能够实现长期而稳定的强化传热，其K值较光管式提高2~3倍[14]。 3.2.2 强化壳程传热的研究 传统的管壳式换热器，流体在壳侧流动存在着转折和进出口两端涡流的影响区，影响了壳程的传热系数。壳程的传热强化研究包括管型与管间支撑物的研究。 （1） 折流杆换热器 折流杆式换热器[15]是一种以折流栅代替折流板的换热器，它由排布的支撑杆形成一系列的壳程折流，每副单一的折流栅的主要构件包括支撑杆、折流环交叉支撑拉杆、分隔板和纵向滑动杆。支撑杆杆端均焊接在圆环折流环上，采用4 种不同布置方式的折流栅构成折流栅组。华南理工大学和大庆石油化工总厂共同开发了折流杆螺旋槽管再沸器已用在无相变及有相变冷凝传热方面，其总传热系数比普通光滑再沸器提高了1.2~ 1.7倍， 而且能有效地防止流体诱导的振动破坏，抗振性能良好。 （2） 采用纵流管束换热器 德国GRIMMA 公司制造的一种整圆形折流板换热器， 其结构为折流板上开横排管孔，以4 个孔为一组将管桥处铣通， 壳侧流体在管桥处沿着轴向流动，避免了流体因转折引起的滞留区。该公司用不同粘度的甘油和水混合物进行实验，结果表明在中低粘度范围内，纵流管束换热器传热效果明显优于传统的圆缺形折流板换热器。另外， 采用强化壳程的方法有，采用蛙式、倒蛙式折流板，以增大壳侧流体的流速，并形成流体的旋转运动；增加列管式换热器的管程数和壳程中挡板数； 改进管子排列方式；优化介质流速； 设法造成压力的波动；应用新型壳程折流支撑结构如双弓形折流板、三弓形折流板、螺旋形折流板、整圆槽孔支撑板、齿卡带支撑、波网支撑、杆式或条形支撑和空心环支撑等。 （3） 强化沸腾传热的高效沸腾传热管 强化沸腾传热的方法主要有各种特殊加工和表面处理、肋化表面、移置式强化物、涡流装置及静电场等。其中美国联合碳化公司的HIGHFLUX，日本日立公司的E管和改进型EA管，德国Wieland-Werke公司的T 管最为著名，占据了主要的市场。 （4） 强化冷凝传热的锯齿形翅片管 锯齿管与螺纹管相比，翅片距更密，其翅片外缘开有锯齿缺口，因而有更大的面积， 其传热面比螺旋管更大。又由于齿片顶部呈错开锯齿状，使冷凝液的流动呈现扰动状态， 因而促进了冷凝液膜的对流传热，锯齿管的管外冷凝给热系数是光管的6倍，是低肋管的1.5~ 2倍。华南理工大学研制的花瓣形翅片管是一种特殊的三文翅片结构强化传热管，其最大特点是翅片上的锯齿槽被切割到根圆，从横截面看像个花瓣，因而得名。研究表明， 在自然对流条件下，它的单管冷凝传热系数比锯齿形翅片管提高了8%~ 10% 。在强制对流条件下，是光滑管的5~6 倍。 (责任编辑：qin) |