换热器介绍

　　ViewonKnowledge　知识窗

　　国内外新型高效换热器

　　马晓驰

　　(化工部化工机械研究院,兰州,)

　　提　要　简述了国内外近年来换热器的发展概况。介绍了管壳式换热器中管程、壳程的强化传热研究以及国内外推出

　　的各种新型换热器的有关情况。关键词　管壳式换热器,新型高效换热器

　　随着现代新工艺、新技术、新材料的不断发展和能源问题的日益严重,必然带来更多的高性能、高参数换热设备的需求。换热器的性能对产品质量、能量利用率以及系统的经济性和可靠性起着重要的作用,有时甚至是决定性的作用。目前在发达的工业国家热回收率已达96%,换热设备在石油炼厂中约占全部工艺设备投资的35%～40%。其中管壳式换热器仍然占**的优势,约70%。其余30%为各类高效紧凑式换热器热器等设备,其中板式、和高效率化,并向低温差设。当今换热器的发展以CFD(ComputationalFluidDynamics)、模型化技术、强化传热技术及新型换热器开发等形成了一个高技术体系[1]。

　　产)。我国螺纹管的标准翅化率为113～219(<3),美、英、日、德等国均有商品化低翅管。德国Hde公司的螺旋槽管[2],管内传热效率明显优于光管,在2300

　　管内插入物[4,5]是强化管内单相流体传热行之有效的方法之一。目前管内插入物种类很多,如螺旋线、纽带、错开纽带、螺旋片和静态混合器等。*近,英国CalGarinLtd公司开发的一种称之为HitranMatrixElements的花环式插入物[6],它是一种金属丝制翅片管子插入物(Wire2FinTubeInserts),能增强湍流。中国石化北京设计院与华南理工大学联合研制的交叉锯齿型插入物,是华南理工大学对12种内插件(在Re=300～3500和Pr=135范围内)进行比较后优选的型式,可直接形成流体的混合,尤其适用高粘度流体的换热。其在上海乙烯厂原油2蜡油介质换热器中使用,其总传热系数与光滑管相比提高了50%。112　强化壳程传热

　　1　管壳式换热器

　　该换热器是当前应用*广,理论研究和设计技术完善,运用可靠性良好的一类换热器。目前各国

　　为改善该换热器的传热性能开展了大量的研究。强化传热主要有3种途径提高传热系数、扩大传热面积和增大传热温差,研究主要集中在强化管程和壳程传热面方面。111　管程强化传热

　　人们想尽各种办法实施强化传热,归结起来不外乎2条途径,即改变传热面的形状和在传热面上或传热流路径内设置各种形状的插入物。

　　改变传热面形状的方法有多种,用于强化管程传热的有:横纹管、螺旋槽管、螺纹管(低翅管)和缩放管以及螺旋扁管(瑞典ALLARDS公司生

　　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,影响了壳侧的给热系数。壳侧的传热强化研究包括管型与管间支撑物的研究。

　　　采用折流杆式换热器[7]　美国在70年代初

　　为解决换热器管束振动开发了这种结构的换热器。

　　化工进展　2001年第1期

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