提高管束式換熱器傳熱能力的措施

  管束式換熱管夾器的傳熱能力是由殼程換熱系數、管程換熱系數和換熱器冷、熱介質的對數平均溫差決定的,因此,提高管束式換熱器傳熱能力的措施包括以下幾點。

  (1)提高管束式換熱器冷、熱介質的平均對數溫差。

  冷、熱介質平均對數溫差除直接受冷、熱介質進出口溫度影響外,還受到冷、熱介質的流動方向和換熱流程的影響。當換熱器冷、熱流體的溫度沿傳熱面變化時,兩種流體逆流平均溫差最大,順流平均溫差最小,在實際換熱器設計中,冷、熱流體多采用交錯流方式,其平均對數溫差介於逆流和順流之間。因此,應盡量增加換熱器冷、熱流體的逆流比例,提高冷、熱流體的對數平均溫差,提高換熱器的傳熱能力。

  (2)合理確定管程和殼程介質。

  在換熱器設計中,對於殼程安裝折流板的換熱器來說,Re>100時,殼程介質即達湍流,因此,對於流量小或粘度大的介質優先考慮作為殼程換熱介質;由於管程清洗相對於殼程清洗要容易,因此對於易結垢、有沉澱及雜物的介質宜走管程;從經濟性考慮,對於高溫、高壓或腐蝕性強的介質,作為管程換熱介質更加合理;對於剛性結構的換熱器,若冷、熱介質溫差大,因壁面溫度與換熱系數大的介質溫度接近,為減小管束與殼體的膨脹差,換熱系數大的介質走殼程更加合理,而冷、熱介質溫差小,兩介質換熱系數相差大,換熱系數大的介質走管程更加合理。

  (3)采用強化管殼式換熱器傳熱的結構措施。

  在換熱器設計中,通常采用強化傳熱的措施來提高換熱器的傳熱能力。強化傳熱的常用措施有:采用高效能傳熱面、靜電場強化傳熱、粗糙壁面、攪拌等。
 

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