功率超聲防、除垢及強(qiáng)化傳熱的實(shí)驗(yàn)研究和工程應(yīng)用

機(jī)械攪拌是煮糖過程的重要手段,本文通過對自然循環(huán)煮糖罐的原理進(jìn)行介紹,提出了在自然循環(huán)煮糖罐上加裝攪拌器,進(jìn)行強(qiáng)化傳熱。改造結(jié)果表明:攪拌器使結(jié)晶率和產(chǎn)量均有很大的提高,同時蒸汽用量降低,單位產(chǎn)品能耗下降率為21.4%。

概述了轉(zhuǎn)子組合式強(qiáng)化傳熱裝置的強(qiáng)化傳熱和自清潔原理,通過實(shí)驗(yàn)研究了內(nèi)置螺旋葉片轉(zhuǎn)子及葉片間斷型轉(zhuǎn)子換熱管的傳熱和阻力特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在相同的re條件下,內(nèi)置螺旋葉片轉(zhuǎn)子換熱管管內(nèi)的nusselt數(shù)高于內(nèi)置葉片間斷型轉(zhuǎn)子換熱管,阻力系數(shù)低于內(nèi)置葉片間斷型轉(zhuǎn)子換熱管,同時pec值明顯高于葉片間斷型轉(zhuǎn)子的pec值,說明內(nèi)置螺旋葉片轉(zhuǎn)子換熱管的綜合性能優(yōu)于葉片間斷型轉(zhuǎn)子。

化工裝置擴(kuò)能改造能夠提升產(chǎn)能，而目前冷換設(shè)施單純放大的設(shè)計所占比例較大，暴露出自重大、傳熱效果不佳等難題。而透過把握加強(qiáng)傳熱技術(shù)的原理并對它的工藝介質(zhì)環(huán)境實(shí)施解析，運(yùn)用這類工藝來解決冷換設(shè)施的難題，獲得了意想不到的奇效。本文將探討強(qiáng)化傳熱技術(shù)在化工裝置擴(kuò)能改造中的應(yīng)用，筆者希望拋磚引玉，讓更多的有識之士參與到該課題的討論中來。

固體吸附式制冷強(qiáng)化傳熱研究進(jìn)展——吸附床的傳熱強(qiáng)化是影響固體吸附式制冷的主要因素。簡述了吸附制冷的強(qiáng)化傳熱研究進(jìn)展，介紹了幾種常用的吸附床強(qiáng)化傳熱方法，提出了固體吸附式制冷強(qiáng)化傳熱的研究方向。

對內(nèi)壁具有螺旋v型微溝槽的圓管進(jìn)行連續(xù)加載壓扁試驗(yàn),分析比較了硬、軟態(tài)微溝槽圓管的壓扁變形過程及力學(xué)性能。結(jié)果表明:硬態(tài)溝槽管壓扁過程中會依次產(chǎn)生"一次塌陷"、中間折痕、"二次塌陷"等嚴(yán)重截面畸變;軟態(tài)溝槽管壓扁變形比較均勻,截面畸變程度較小,環(huán)向剛度較小,能夠在較小的壓縮載荷下實(shí)現(xiàn)壓扁成形。

用實(shí)驗(yàn)的方法以水為介質(zhì)研究了同軸換熱器的流動與傳熱,re范圍為30000到100000。研究表明管內(nèi)摩擦阻力系數(shù)是相同情況下圓管的4到5倍,總體傳熱系數(shù)隨管內(nèi)re的增大而增大,當(dāng)re較大時提高殼側(cè)速度對換熱性能的提升更有利。采用數(shù)值模擬的方法分別研究了同軸換熱器整體的換熱與流動,且和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較,研究表明,受離心力的影響流體在管內(nèi)產(chǎn)生了摻混流動,摻混流動的程度隨螺距的減小而加劇,增加槽深減少了參與摻混的流體量,流體之間的摻混對換熱具有積極的影響。

眾所周知,提高空調(diào)機(jī)熱力循環(huán)過程中制冷劑的蒸發(fā)溫度、降低其冷凝溫度均能提高空調(diào)器的制冷系數(shù)。但是隨著冷凝溫度的降低和蒸發(fā)溫度的提高,空調(diào)器的傳熱溫差將會隨之降低,蒸發(fā)器和冷凝器的傳熱條件惡化。雖然增大蒸發(fā)器、冷凝器的換熱面積能解決這一矛盾,但是由此必然導(dǎo)致空調(diào)器體積增大、能重比降低。解決這一矛盾最為明智的方法就是利用現(xiàn)有的傳熱強(qiáng)化技術(shù)、強(qiáng)化冷凝器和蒸發(fā)器的傳熱實(shí)現(xiàn)空調(diào)機(jī)蒸發(fā)器、冷凝器的低溫差傳熱。本文將簡要介紹強(qiáng)化傳熱技術(shù)及幾種能在空調(diào)設(shè)計中應(yīng)用的強(qiáng)化傳熱管。

強(qiáng)化傳熱技術(shù)在空調(diào)中的應(yīng)用——本文將簡要介紹強(qiáng)化傳熱技術(shù)及幾種能在空調(diào)設(shè)計中應(yīng)用的強(qiáng)化傳熱管。

化工裝置擴(kuò)能改造隨產(chǎn)能擴(kuò)大,冷換設(shè)備簡單放大的設(shè)計偏多,隨之帶來重量大,傳熱效率低的問題突出。通過掌握強(qiáng)化傳熱技術(shù)的理論基礎(chǔ)并針對具體的工藝介質(zhì)環(huán)境,綜合應(yīng)用該技術(shù)來設(shè)計冷換設(shè)備,取得了良好的效果。文章介紹了強(qiáng)化傳熱技術(shù)在某化工裝置擴(kuò)能改造中的應(yīng)用,列舉了工藝過程傳熱設(shè)備的工業(yè)應(yīng)用實(shí)例。

換熱管內(nèi)置自旋扭帶能夠起到在線除垢、防垢和強(qiáng)化傳熱的雙重作用,是換熱器節(jié)能降耗的有效途徑之一,但同時也帶來了流體阻力的增加。為了綜合評價其強(qiáng)化傳熱特性,將9根不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的塑料扭帶安置到換熱管中,比較了不同流速下的流體阻力和換熱特性,采用多元線性回歸,推導(dǎo)出了實(shí)驗(yàn)狀態(tài)的摩擦阻力系數(shù)和努塞爾準(zhǔn)數(shù)的關(guān)聯(lián)式,并通過性能評價,得到了強(qiáng)化傳熱準(zhǔn)則數(shù)φ=1.14～1.33,說明塑料扭帶作為強(qiáng)化傳熱元件具有較高的應(yīng)用價值。

新型不銹鋼波紋管性能及強(qiáng)化傳熱的實(shí)驗(yàn)研究

隨著社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,人們對能源應(yīng)用的多樣性也提出了更多的要求,客觀上提高了換熱器的設(shè)計水平需求,包括強(qiáng)化換熱過程、提高換熱效率、節(jié)約資源投入、提高經(jīng)濟(jì)效益等。其中管殼式換熱器具有結(jié)構(gòu)簡單、操作可靠等優(yōu)勢,目前在我國化工、石油、冶金、航空等多個領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。本文以下結(jié)合近年來管殼式換熱器技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行研究,提出強(qiáng)化傳熱技術(shù)的必要性,從管程、殼程、管束等方面分析強(qiáng)化傳熱的特征,并提出管殼式換熱器發(fā)展趨勢。

新型不銹鋼波紋管是經(jīng)特殊工藝脹波凸起成型為多層波紋管,管內(nèi)流動呈等直徑流束型式和弧形流束型式,使流速和壓力周期性的變化,冷熱流體產(chǎn)生強(qiáng)烈擾動,實(shí)現(xiàn)了復(fù)合強(qiáng)化換熱。文中對該波紋管進(jìn)行了承壓能力試驗(yàn),并在水-水換熱條件下,對波紋管強(qiáng)化換熱規(guī)律進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,分析了新型波紋管的強(qiáng)化傳熱機(jī)理,并給出該管的優(yōu)化尺寸范圍,為波紋管在換熱器中的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。

本文對低導(dǎo)熱系數(shù)的水平不銹鋼螺旋槽管進(jìn)行了凝結(jié)換熱實(shí)驗(yàn)研究，并對不銹鋼管的壁溫測量進(jìn)行了探索，通過分析得到了水平單頭不銹鋼螺旋槽管的水側(cè)對流換熱系數(shù)準(zhǔn)則方程。

管殼式換熱器殼程強(qiáng)化傳熱技術(shù)研究 歐陽惕　(廣東申菱空調(diào)設(shè)備有限公司,廣東　順德　528313)　 黃德斌　(華南理工大學(xué)化工與能源學(xué)院,廣東　廣州　510640) 摘　要:介紹了管殼式換熱器殼程強(qiáng)化傳熱方面所展開的研究工作及取得的成果,指出了強(qiáng)化傳熱技術(shù) 的研究方向。 關(guān)鍵詞:管殼式換熱器;殼程;強(qiáng)化傳熱 中圖分類號:tk124　　　　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼:b　　　　　　 引　言 管殼式換熱器在化工、石油、動力、冶金、制冷、原子能、 造船、食品等工業(yè)部門中有著廣泛的應(yīng)用。近40年來,國內(nèi) 外對管內(nèi)強(qiáng)化傳熱進(jìn)行了大量的研究,取得了豐碩的成果, 目前已有的強(qiáng)化傳熱管技術(shù)不下百余種。相比之下,殼程強(qiáng) 化傳熱方面的研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有管程研究的廣泛和深入。直到 20世紀(jì)70年代,殼程強(qiáng)化傳熱技術(shù)才開始受到重視

相變材料在蓄冷空調(diào)中的應(yīng)用越來越受到重視,然而多數(shù)相變蓄冷材料均具有極低的導(dǎo)熱系數(shù),因此相變蓄能材料的應(yīng)用就要求熱傳導(dǎo)技術(shù)的提高.概述了近年來關(guān)于相變蓄冷材料的研究和強(qiáng)化傳熱兩方面的研究進(jìn)展.

針對高爐冷卻壁管內(nèi)污垢沉積而導(dǎo)致傳熱效率低的問題,提出在高爐冷卻壁管內(nèi)加入固相顆粒以形成液固兩相流,在防止污垢的沉積及清洗污垢的同時,增加流體的擾動強(qiáng)化管內(nèi)對流傳熱。對液固兩相流和單相流的傳熱性能進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,由于固相顆粒的擾動和剪切效應(yīng),不僅可以強(qiáng)化管內(nèi)傳熱,而且也可以在線清洗管內(nèi)污垢,在流速為2m/s,固相體積分?jǐn)?shù)為3.5%～5.0%、固相粒徑為2～3mm的范圍內(nèi),與單相流相比,液固兩相流的傳熱系數(shù)提高了20%～45%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為液固兩相流的工業(yè)應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。

為了提高換熱效率,換熱器的結(jié)構(gòu)從多方面進(jìn)行了強(qiáng)化傳熱設(shè)計。介紹了如今應(yīng)用范圍比較廣泛的幾個設(shè)計理念,并對其進(jìn)行分析總結(jié)。

固體吸附制冷吸附床數(shù)值分析及強(qiáng)化傳熱技術(shù)——建立了固體吸附制冷吸附床的物理模型和數(shù)學(xué)模型，通過數(shù)值分析得到床層溫度分布及其各點(diǎn)溫度隨時間的變化情況，并分析吸附劑的物性參數(shù)、換熱流體流速、溫度和床層初始溫度參數(shù)變化對床層溫度分布的影響。

采用復(fù)合電鍍法使紫銅管在加入了分散劑hep的鍍銅溶液中電鍍后，表面形成了多了孔層，經(jīng)測試表明其沸騰給熱系數(shù)a提高了6～23倍，總傳熱系數(shù)k提高了1.5～4.2倍，本法工藝簡單，易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

針對南方目前流行的三回程臥式中央熱水機(jī)組傳熱效果差、熱效率低的情況,分析了其根源,提出了在第三回程的煙管內(nèi)加入一字紐帶和螺旋線兩種插件以強(qiáng)化換熱效果的方法.經(jīng)熱工測試及計算表明效果明顯,傳熱狀況有較大改善.

以大型制冷系統(tǒng)中的飽和氨蒸氣為工質(zhì),通過在高度為4000mm的四種螺紋鋼管外表面上凝結(jié)換熱的試驗(yàn)研究,得到了管外凝結(jié)換熱的準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式。試驗(yàn)結(jié)果表明,在試驗(yàn)條件下與光滑鋼管相比較,螺紋鋼管外表面上的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)是光滑鋼管的1.15～1.4倍。