釜顶冷凝器结构设计文献综述
2020-05-06 16:48:43
管壳式冷凝器强化传热研究进展文献综述 一、引言 目前从国内外的发展来看,冷凝器在石油、化工、电力、航天等诸多领域有着广泛的应用,冷凝器的种类很多,其中以间壁式冷凝器应用最为普遍,间壁式冷凝器按照传热壁面的特点可分为管式,板式和板翅式,管壳式冷凝器是目前在化工生产中应用最广泛的换热设备,其用量约占全部换热设备的90%。
与其他的冷凝器相比,管壳式冷凝器的优点是单位体积具有的传热面积大,结构紧凑、坚固、传热效果好,而且能用多种材料制造,适用性较强,操作弹性大,易与清洗,经济性强。
在高温和大型装置中多采用管壳式冷凝器[1]。
二、管壳式冷凝器强化传热的研究进展 2.1传热机理 管壳式冷凝器强化传热机理 ,传热强化[2]是一种改善传热性能的技术,可以通过改善和提高热传递的效率,以达到用最经济的设备来传递一定的热量的目的。
狭义的强化传热是指提高流体和传热面之间的传热系数。
2.2传热途径 管壳式冷凝器强化传热途径有使换热器在单位时间、单位传热面积传递热量的能力达到增强的目的。
管壳式冷凝器换热设备稳定传热时的传热量,可以用Q=KAT方程式[3]表示,这个式子表明,管壳式冷凝器换热设备中的换热量与换热面积和平均温差成正比外,还与表征传热过程强弱程度的传热系数K成正比。
当换热设备中换热面积与平均温差一定时,K愈大,则换热量愈大。
因此,要使换热设备中的传热过程强化,可以通过提高传热系数、增大换热面积和增大平均传热温差来实现[4]。
2.3传热影响因数 管壳式冷凝器的换热量的影响因素很多,结构方面有换热管的管束、管板材料、管板结构管箱等,传热方面[5]的因素有(1)增加平均传热温差,一是冷流体和热流体的进出口温度一定时,利用不同的换热面布置来改变平均传热温差;二是扩大冷、热流体进出口温度的差别以增大平均传热温差。