螺旋套管式钎焊板式和周向重叠螺旋折流板热交换器试验性能研究(2)
时间:2017-02-22 12:48 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
(1)换热器的材料选择和新型换热器材料的研究开发，用具有大传热系数的材料替代传热系数小的材料。 (2)改善换热器换热表面的几何形状，其中，折流板的几何形状对高效间壁式换热器的性能影响至关重要， 对折流板性能(换热性能、流动阻力性能、强度等)的研究是高效间壁式换热器研究的重要内容。 (3)流道布置是影响其性能的另一重要因素，这是因为高效间壁式换热器使用正三角形，四边形等形状具不同的迎面面积，因而，流道布置要求极为精确。 (4)物流分配的均匀性对其性能的影响不能忽视，由于其短的流道和大的迎面面积，高效间壁式换热器导流器的设计对于介质流动的均匀分配是至关重要的，因此对导流器结构和性能的研究也是高效间壁式换热器优化设计的重要内容。 (5)由于高效间壁式换热器依靠表面折流板换热，即使小的加工误差都可引起其内部的流动及换热工况的改变，偏离其设计工况，引起其性能的下降，因此提高其加工精度，改进加工工艺是换热器设计中必须考虑的因素。 (6)根据不同的换热工质，使用不同的换热材料和不同换热表面，在特殊场合可在工作介质中添加换热强化剂，以增加临界热流密度，提高换热系数等。 周向重叠螺旋折流板热交换器是一种高效间壁式换热器，对于壳侧两端存在的温差，热量不可避免沿着换热器折流板从高温端传向低温端，这种周向重叠导热增加换热器的传热性能，提高了换热器的效率。本文研究了多种传热性能影响的相互关系。对周向重叠螺旋折流板热交换器的换热进行了合理的梳理。通过实验结果得到周向重叠螺旋折流板热交换器的性能影响因素。初步的计算表明了这种换热器具有优越性，是一种值得发展的换热器。 1.1高效间壁式热交换器发展概述 目前高效间壁式热交换器已大量应用于工业中。早期的间壁式热交换器大多数用在牛奶灭菌或啤酒的加工中。通过应用实践，人们加深了对间壁式热交换器优越性的认识，随着应用领域的扩大和制造技术的进步，使间壁式热交换器的发展加快，目前已成为很重要的换热设备。它在化学、石油化学工业、食品、饮料行业中；余热回收中；供热、空调和生活热水供应中都有很广泛的应用。高效间壁式换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用更加广泛。换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。在三类换热器中，间壁式换热器应用最多。 间壁式热交换器是化工生产中重要的单元设备，根据以往的统计，热交换器的吨位约占整个工艺设备的20%，有的甚至高达30%，其重要性就可想而知了。目前，应用最广泛的换热器为间壁式热交换器。此外，还有板式热交换器、绕管式热交换器、螺旋板式热交换器等。列管式热交换器包括固定管板式、浮头式、U 型管式、滑动管板式、填料函式及插管式热交换器等。列管式热交换器虽然在热交换效率、紧凑性和金属消耗量等方面不及其它形式的热交换器，但是它具有结构坚固、可靠性高、适应性大、材料范围广等优点，仍得到广泛的应用。为了适应温度和压力对介质的腐蚀要求，在上述基础上变型的也很多。如利用工艺流程中产生的余热生产高压蒸汽的废热锅炉，就是个节能型热交换设备，在化工生产中应用很广。近年来，我国在高温高压热交换器的材料、结构和制造方面都取得了一定的进展，如四川化工厂的年产20万吨合成氨装置中一段废热锅炉和高压蒸汽发生器等，在管箱、外壳保温、膨胀节和密封结构等方面均有一些改进；管子折流板部分的热防护也获得一定改善；为了解决高压差和高温差采用了薄管板或挠性管板结构，以减少热应力；使用正三角形紧密排列，改善了管子与折流板的连接，同时该结构也能满足耐高温的要求。 (责任编辑：qin) |