换热器传热强化技术
20世纪70年代初出现的世界性能源危机,使传热强化技术取得了快速发展。直到20世纪90年代初,每年发表的有关传热强化的文献成倍的增长。在具体技术方面,可分为被动强化技术和主动强化技术,前者是指不需要外界动力的强化技术,包括扩展表面(各种肋),插入物,旋流器和湍流发生器等:后者是指需要输入外界动力的强化技术,包括机械振动,施加电场或磁场,流体中加添加物等。到了20世纪的90年代末,一些人认为传热强化技术逐渐成为常规技术,再加上世界能源价格的相对稳定,强化传热技术研究的需求和热情就不如以前那么高涨。然而Be嘲espl认为传热强化技术仍然在不断扩展其新的应用领域,例如过程工业中几乎到处都需传熟强化。这些应用提出了要求发展新的传热强化技术,如三维肋、三维粗糙元、纵向涡发生器和复合强化技术等,它们被称为第三代传热强化技术。
减小污垢层热阻
减小换热器的污垢层热阻的关键是防止板片结垢。板片结垢厚度为1mm时,传热系数降低约10%。因此,必须注意监测换热器冷热两侧的水质,防止板片结垢,并防止水中杂物附着在板片上。有些供热单位为防止盗水及钢件腐蚀,在供热介质中添加药剂,因此必须注意水质和黏性药剂引起杂物沾污换热器板片。如果水中有黏性杂物,应采用专用过滤器进行处理。选用药剂时,宜选择无黏性的药剂。
几种换热器的特点及使用
几种换热器的特点及使用在实际设计选型中,往往是已知高温流体与低温流体的两侧进出口温度,在做工艺设计选型时,需要考虑的是有尽可能小的换热面积下,有尽可能大的换热速率,以及较低的设备造价及施工费。另外,在操作运行及维护清洗较方便的前提下考虑换热器的设计选型传热基本方程式:从上式可以看出,在一定的流速下,雷诺数越大,传热系数越大,同时,压力降也越大。 2.1 管壳式换热器。管壳式换热器是最常用的普通结构,它包括:固定管板式换热器、U型管壳式换热器、带膨胀节式换热器、浮头式换热器、分段式换热器、套管式换热器等。固定管板式换热器具有结构简单、重量轻、造价低等优点;缺点就是由于热膨胀而引起管子拉弯。U型管壳式换热器就是克服此缺点将管子作成“U”型,一端固定另一端活动,使得换热器不受膨胀的影响,结构较简单,重量轻,其缺点是不能机械清洗、管子不便拆换、单位容量及单位质量的传热量低,适用于温差大、管内流体介质比较干净的场合带膨胀节式换热器可解决膨胀问题,用膨胀接头的结构,故适用温差大的流体和高压流体,因为可将接头拆下来进行清洗,所以可处理易结垢流体,而对低压气体则不适宜,但其缺点就是制造复杂。浮头式管壳换热器,其浮头不与外壳相连,可自由伸缩,这样既解决了热膨胀的问题,也方便清洗,检修时可将管芯抽出即可对于固定管板、列管、套管式换热器每一外壳容积为1m3时,其传热面积约为30~40m3。对U型管壳式换热器、浮头式换热器每一外壳容积为1m3时,其传热面积为70m2左右。