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文檔簡介

第八章熱質(zhì)交換設(shè)備第一節(jié)概述

熱質(zhì)交換設(shè)備是將熱量以一定的傳熱方式從熱流體傳遞的設(shè)備,其間,可能伴隨著質(zhì)量的傳遞。熱質(zhì)交換設(shè)備廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。如制冷中的冷凝器、蒸發(fā)器、發(fā)生器、吸收器、中間冷卻器、冷凝蒸發(fā)器、回?zé)崞饕约袄渌?,氣體液化、分離中的精餾塔,低溫技術(shù)中的蓄熱器;電廠中鍋爐(省煤器、水冷壁、過熱器、再熱器、空氣預(yù)熱器)、除氧器、高低壓加熱器、凝汽器等。另外,在輕工業(yè)、紡織工業(yè)、造紙、鋼鐵、食品加工工業(yè)等,都要大量使用熱質(zhì)交換設(shè)備。換熱器的傳熱性能對(duì)裝置的影響很大。熱交換器的種類多,下面分別討論。1

第二節(jié)表面式換熱器

在表面式換熱器中,冷、熱流體在固體壁面的兩側(cè)流動(dòng),熱量通過壁面進(jìn)行熱傳遞。表面式換熱器又分管殼式、板式、翅片管式、板翅式、旋板式和熱管式換熱器等。一、管殼式換熱器特點(diǎn):有圓形外殼,內(nèi)裝平行管束,管內(nèi)通道部分稱為管程,

管外面與殼體內(nèi)表面之間的通流部分稱為殼程或管間。冷、熱流體分別流過管程和殼程,通過壁面實(shí)現(xiàn)熱交換。優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉、選材范圍廣,清洗方便、適應(yīng)性強(qiáng)。容量大、適應(yīng)高溫、高壓能力強(qiáng),應(yīng)用廣泛。又有三種形式:21.固定管殼式換熱器(1)結(jié)構(gòu):圖8-1為臥式固定管殼式換熱器的示意圖,鋼制圓形外殼,兩端焊有固定管板,在管板上開有小孔一安裝傳熱管束。管孔與管束采用脹接、焊接及鋪錫焊。冷、熱流體分別在管內(nèi)和管間流動(dòng)。圖8-1所示固定管殼式換熱器是用冷卻水來冷卻石油氣、天然氣、制冷劑蒸汽。管側(cè)流程有二流程、四流程、六流程以提高冷卻水的流速。冷卻水在管內(nèi)流動(dòng),原料氣在管間流動(dòng)。在外殼底部還開有排放凝結(jié)液的管接頭。為了提高原料氣的流速和改善傳熱效果,管間通常用欄板(折流板)將其分成若干室。同時(shí)也起支持作用。(2)特點(diǎn):固定管板式換熱器集中了上述各優(yōu)點(diǎn),但不好清洗,熱膨脹能力差。在火電廠中被廣泛應(yīng)用,如高低壓加熱器、凝汽器等。33.U型管式換熱器和套管式換熱器(1)U型管式換熱器如圖8-4所示,管子兩端都固定在同一管板上。優(yōu)點(diǎn):

①它具有雙管程和浮頭式換熱器的一些優(yōu)點(diǎn),可自由膨脹,彈性好,熱補(bǔ)償性好;

②管程流速高,傳熱性能好;

③承受能力較強(qiáng),結(jié)構(gòu)緊湊;

④管束可抽出清洗,便于安裝。缺點(diǎn):管內(nèi)不好清洗,管側(cè)阻力較大。5(2)套管式換熱器套管式換熱器(圖8-5)是由一根管子組成的串聯(lián)U形管換熱器。作用:常用于換熱量較小的場合,如小型制冷裝置的冷凝器、蒸發(fā)器。

特點(diǎn):是結(jié)構(gòu)緊湊,制造簡單,制冷劑和載冷劑成逆向流動(dòng)。6二、板式換熱器板式換熱器是一種高效、結(jié)構(gòu)緊湊的換熱設(shè)備。廣泛使用于石油、化工、輕工、電力、冶金、機(jī)械、能源動(dòng)力、制冷空調(diào)諸方面。1.組成:如圖8-6所示,板式換熱器由傳熱板片、密封墊片、固定壓緊板、活動(dòng)壓緊板、上下導(dǎo)桿、支撐架及緊固件組成。

73.多流體、多流程板式換熱器的通道安排:多流體、多流程換熱器的通道數(shù),是靠密封片的合理布置安排實(shí)現(xiàn)的。如圖8-8、圖9-9。94.優(yōu)點(diǎn):與管殼換熱器相比,板式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是:(1)結(jié)構(gòu)簡單,制造方便。板式換熱器零件數(shù)少,組裝容易,只要改變傳熱板片即可。(2)傳熱效率高,有效傳熱溫差大。板片疊加而形成狹窄的板間空間,流體在其中紊流流動(dòng),提高傳熱效果。(3)體積小,重量輕、價(jià)格便宜。(4)結(jié)垢少,可靠性高。(5)可拆卸,便于清洗、維護(hù)。板式換熱器的最大允許工作壓力為1MPa左右,最高允許溫度為260oC。105.全焊接式板式換熱器:如圖8-10所示,其由傳熱板片和兩端的端片組成。(1)構(gòu)造:傳熱板片之間、傳熱板片與端板之間、需要密封的通孔周圍等,所有需要密封部位都是用釬焊完成。使結(jié)構(gòu)更簡單、牢固。最高工作溫度為225oC,最低工作溫度為流體凍結(jié)溫度;最大工作壓力為3MPa

,最小工作壓力為真空。(2)材料:不銹鋼,有足夠的強(qiáng)度和剛度,耐腐蝕,不易結(jié)垢。(3)優(yōu)點(diǎn):它和管殼換熱器相比,還有另外的優(yōu)點(diǎn),制冷劑充量少,有利于環(huán)保,可降低成本。體積小??箖鲂阅芎茫毫黧w流速高,溫度分布均勻。蒸發(fā)徹底,經(jīng)濟(jì)性好。(4)缺點(diǎn):周邊長,密封困難、容易泄漏;金屬板薄,剛性較差,不適應(yīng)高壓、高溫差工況。介質(zhì)流量不能太大。板片制造復(fù)雜,成本較高。11焊接翅片:制造簡單,經(jīng)濟(jì)性好,傳熱性、機(jī)械性能好。機(jī)械連接翅片:有繞片式、鑲嵌式、熱套和脹接式。優(yōu)點(diǎn)是:經(jīng)濟(jì),材料可任意組合;缺點(diǎn)是:有接觸熱組,膨脹不均勻,可能產(chǎn)生松動(dòng),其工作溫度為200~350oC。耐熱性能好,造價(jià)高。圖8-13為翅片管型式:其中,圖8-13a為套片管,圖8-13b為繞片管,它是在管外按螺旋狀繞一條金屬帶。優(yōu)點(diǎn):傳熱系數(shù)高。缺點(diǎn):熱阻大。圖8-13a為套片管,已廣泛用于氟利昂制冷機(jī)。132.翅片管的工作特點(diǎn):其優(yōu)點(diǎn):(1)傳熱性能強(qiáng):因傳熱面積增大,使傳熱系數(shù)增大;(2)結(jié)構(gòu)緊湊:由于單位體積傳熱面積大,傳熱性能增強(qiáng),在相同熱負(fù)荷下,翅片管換熱器管子少。(3)可有效、合理地利用材料。(4)當(dāng)翅片被加熱時(shí),在相同熱負(fù)荷下,翅片管管壁溫度較低,對(duì)減少金屬面的高溫腐蝕和超溫是有利的。其主要缺點(diǎn):制造工藝復(fù)雜,造價(jià)高;流阻大,動(dòng)力消耗大。143.翅片管換熱器

翅片管換熱器由多個(gè)翅片管組合而成。翅片多為換熱能力較弱的一側(cè)。圖8-14a為強(qiáng)制對(duì)流整體套片式風(fēng)冷冷凝器示意圖;(汽車前)圖8-14b為自然對(duì)流整體套片式風(fēng)冷冷凝器示意圖。(冰箱背后)15換熱型式:板翅式換熱器由自成流道的單元體組成,可方便地實(shí)現(xiàn)多股氣流之間的換熱和逆流、錯(cuò)流或逆錯(cuò)流等不同的換熱型式(圖8-16)。17翅片的形式有:(1)光直翅片:由薄金屬板沖壓而成,如圖8-17a所示。(2)鋸齒形翅片:可看作光直翅片切成片段再錯(cuò)成一定間隔而形成的間斷式翅片。如圖8-17b所示。(3)多孔形翅片:他是在光直翅片上開了很多小孔而成,孔有圓形、方形。此外,還有:波紋型、百葉窗型、釘狀或片條狀翅片等。182.工作特點(diǎn)(1)傳熱能力強(qiáng):翅片上孔洞、縫隙、彎曲使流體湍動(dòng),可使傳熱增強(qiáng);(2)結(jié)構(gòu)緊湊:單位體積的傳熱面積大,(3)輕巧牢固:因結(jié)構(gòu)緊湊,用薄金屬片,重量輕。(4)適應(yīng)性強(qiáng):適應(yīng)各種介質(zhì)(5)板翅式換熱器的主要缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造價(jià)高;流道小,易阻塞。不能拆卸,難清洗。由于多用鋁材,易腐蝕泄漏。19Ⅱ型螺旋板式換熱器,它是將Ⅰ型之一個(gè)螺旋通道出、入口封死,代之以兩個(gè)軸向出、入口,如圖8-19所示。軸向流道也可以做成多流程。實(shí)用于體積流量相差較大的工況,如冷凝器、氣體冷卻器、再沸器等。定距柱:是保證流道的間距,加強(qiáng)湍流。用3~10mm圓鋼或帶鋼在卷曲前焊接在傳熱板上,然后卷制;頭蓋:多為圓錐形、橢圓形蓋板。212.工作特點(diǎn):(1)傳熱強(qiáng)度高:因阻力小,流速快,使傳熱系數(shù)增大;又是逆向流動(dòng),平均傳熱溫差大,可提高傳熱效率;(2)結(jié)構(gòu)緊湊,不用管材:板形單位體積的傳熱面積大。平均傳熱溫差大,傳熱系數(shù)大;(3)不易污塞,單流道,高流速,污垢不易沉積??伞白詽崱?。(4)能有效地利用低溫?zé)嵩?。由于流道長,逆向傳熱,有利于利用地下熱能等低溫?zé)嵩?。?)流阻小。其主要缺點(diǎn):(1)承壓能力受限:因傳熱板薄,壓力應(yīng)<0.5~1.0MPa。工作溫度<250oC;(2)容量受限;單通道,通流能力小,流速不能太高。(3)制造復(fù)雜,檢修困難。傳熱部分和密封部分制造困難。22六、熱管換熱器

熱管是一種新型、高效傳熱裝置,其導(dǎo)熱系數(shù)比優(yōu)良導(dǎo)體銀、銅等高倍。其作用相當(dāng)于導(dǎo)熱能力極高的導(dǎo)熱體。1.熱管的結(jié)構(gòu)、工作原理(圖8-20)(1)熱管的結(jié)構(gòu):熱管是一個(gè)密封容器:熱管軸向看,可分三個(gè)區(qū)段:蒸發(fā)區(qū)(或稱熱源、熱段)蒸發(fā)輸送段(或稱絕緣段)冷凝段(或稱熱匯段、冷段)。23(2)傳熱過程(工作原理):①熱量從熱源通過殼壁和吸液芯傳到液—汽界面上;②液體在蒸發(fā)段內(nèi)的液—汽分界面上蒸發(fā)(吸收潛熱);③蒸汽通過蒸汽腔輸送到冷凝段;④蒸汽在冷凝段內(nèi)的汽—液分界面上冷凝(釋放潛熱);⑤熱量從冷凝段內(nèi)的汽—液分界面通過吸液芯和殼體傳給冷源;⑥冷凝液借助吸液芯的毛細(xì)作用從冷凝段返回蒸發(fā)段重新工作。252.工作特點(diǎn)熱管是依靠管內(nèi)工作液體的(工質(zhì))相變來實(shí)現(xiàn)傳熱,具有以下特點(diǎn):①高導(dǎo)熱性:熱管是依靠工作液體(工質(zhì))的汽—液相變傳熱,熱阻小,傳熱能力強(qiáng)。在一定溫度下,其導(dǎo)熱率是銅的40~10000倍;②良好的等溫性:管內(nèi)蒸汽處于飽和狀態(tài),飽和蒸汽從蒸發(fā)段流向冷凝段的壓降小,溫降小,故具有良好的等溫性。

③熱流密度的可變性:熱管可通過改變蒸發(fā)段或冷卻段的加熱面積來改變輸入端或輸出端的熱流密度。即以較小的加熱面積輸入熱量,而以較大的冷卻面積輸出熱量;或者以較大的加熱面積輸入熱量,而以較小的冷卻面積輸出熱量??山鉀Q其他手段難以實(shí)現(xiàn)的傳熱問題。④熱流方向的可逆性:如一水平放置熱管,內(nèi)部循環(huán)動(dòng)力是毛細(xì)作用。因此任意一端受熱就可以看作蒸發(fā)段,而另一向外散熱就成為冷凝段。

26熱管換熱器有許多形式:(1)單管組合式熱管換熱器(圖8-22):按冷、熱流體的種類有:①氣-氣熱管換熱器(熱管式空氣預(yù)熱器);②氣-液熱管換熱器(熱管式省煤器);③氣-蒸汽熱管換熱器(熱管鍋爐)。29(2)分離式熱管換熱器(圖8-23):熱管段的蒸發(fā)段和凝結(jié)段分開,用汽液管道連通,形成工質(zhì)的閉合循環(huán)回路。熱管內(nèi)的工作液體在蒸發(fā)段被加熱變成蒸汽通過導(dǎo)汽管輸送到凝結(jié)段,蒸汽被管外流體冷卻,凝結(jié)液由液導(dǎo)管回到蒸發(fā)段。不斷循環(huán)。30(3)回轉(zhuǎn)式熱管換熱器(圖8-24):它由許多熱管組成,這些熱管繞一定的軸旋轉(zhuǎn)。冷、熱流體分別熱管的放熱段和加熱段進(jìn)行熱交換。其最大特點(diǎn)是清灰方便。31第三節(jié)混合式換熱器混合式換熱器是靠冷、熱流體直接接觸進(jìn)行換熱,冷熱流體間沒有固體傳熱面。其優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡單,耗材少,無熱組,無過熱或熱腐蝕等問題?;旌鲜綋Q熱器形式很多。如敞開式設(shè)備:借空氣自然通風(fēng)或強(qiáng)制通風(fēng)來冷卻熱水的有噴水池和冷卻塔。密封容器:兩種介質(zhì)在同一密封容器內(nèi)直接接觸換熱,如

混合式冷凝器、洗滌器、蒸發(fā)式空冷器、浸沒燃燒蒸發(fā)器等。321.冷水塔(圖8-25)在火電廠,化工生產(chǎn)部門、制冷空調(diào)工程中需要大量冷卻水,用來冷卻蒸汽、空氣、氣體、油及輔助機(jī)械的軸承等。在我國內(nèi)陸地區(qū)的火電廠,為了減少冷卻水的消耗,通常采用閉式供水。冷卻塔就是讓溫度已經(jīng)升高了的冷卻水在其中被空氣冷卻后循環(huán)使用。33

冷卻塔的結(jié)構(gòu):如圖8-25,由塔體、淋水裝置、集水池組成。淋水裝置:通常做成柵格狀填充物而堆積在塔內(nèi),其上設(shè)有分水槽。冷卻過程:水沿著傾斜的柵板成薄膜狀下流而被上升(自然通風(fēng),或用引風(fēng)機(jī))的空氣冷卻。塔體呈多棱柱或截頭多楞錐體,材料有金屬骨架,或用磚砌和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。塔體有的高達(dá)數(shù)十米。

冷卻后的水落入集水池,通過循環(huán)水泵送電廠使用。34火電廠雙曲線型冷卻塔結(jié)構(gòu):圖8-26為所示。由塔體(封筒)、淋水裝置、集水池組成。冷卻過程:從凝汽器來、溫度已經(jīng)升高了的冷卻水送10米高處的配水槽、淋水裝置、分水槽導(dǎo)水管下落至濺水碟成水滴,然后經(jīng)多層濺水條落入集水池。空氣從塔底部進(jìn)入(自然通風(fēng)),從塔頂排出。冷卻后的水落入集水池,通過循環(huán)水泵送電廠使用。35混合式冷凝器:混合式冷凝器是讓蒸汽在其中與冷卻水直接接觸而凝結(jié)?;旌鲜嚼淠鞯念愋停喝鐖D8-27:(1)液柱式冷凝器(圖8-27a),其中安裝有多塊圓缺形多孔淋水板,水從板底小孔淋灑而下,以增大冷卻水與蒸汽的接觸面積。(2)液膜式冷凝器(圖8-27b),其中安裝有盤環(huán)間隔排列的淋水板,冷卻水從板上流下時(shí)形成液膜,蒸汽與之接觸時(shí)而凝結(jié)。36(3)填充式冷凝器(圖8-27c),這里采用環(huán)狀體作為填料填充于塔體內(nèi),冷卻水沿填料下流,蒸汽逆流而上,充分接觸。出水溫度高,省水。(4)噴射式混合冷凝器(圖8-27d),其工作原理基于文丘利管,具有一定壓力的冷卻水從噴嘴以霧狀噴出,在蒸汽吸入器內(nèi)混合凝結(jié)。不凝結(jié)氣體也從底部流出。37第四節(jié)蓄熱式換熱器一、換熱原理:在蓄熱式換熱器中,冷、熱流體交替流過裝有固體填料的容器,依靠固體填料的熱容作用(吸熱、放熱),實(shí)現(xiàn)冷、熱流體間的熱交換。其換熱分兩個(gè)階段進(jìn)行:①先是熱流體通過蓄熱體使其加熱并儲(chǔ)蓄;

②接著冷流體通過蓄熱體吸取熱量并使蓄熱體冷卻。反復(fù)以上過程,就能連續(xù)換熱。38二、類型:固定型(閥門切換型)結(jié)構(gòu):如圖8-28,其蓄熱體由耐火磚砌成“火格子”,冷、熱流體交替流過火格子一實(shí)現(xiàn)換熱。為了連續(xù)運(yùn)行,通常是兩套同時(shí)工作。冶金工業(yè)中的熱風(fēng)爐就是這種型式。392.回轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu):如圖8-29為蓄熱式回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器,用于火電廠大型鍋爐。布置在鍋爐尾部煙道。結(jié)構(gòu):在巨大的轉(zhuǎn)子上分成許多小格倉,格倉內(nèi)充滿蓄熱體。轉(zhuǎn)子繞中心軸承以3/4~5/4轉(zhuǎn)/分旋轉(zhuǎn)。工作時(shí),煙氣從通過煙道和轉(zhuǎn)子截面的50%向下流出,冷空氣從另一側(cè),經(jīng)風(fēng)道和轉(zhuǎn)子截面的30~40%向上進(jìn)入。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈,蓄熱板吸、放熱一次,以實(shí)現(xiàn)煙氣和空氣之間的換熱。特點(diǎn):傳熱量大,結(jié)構(gòu)緊湊,便于布置,可減輕低溫腐蝕,便于清洗。40第五節(jié)特殊換熱器為了適應(yīng)高溫、高壓、高真空、深冷、有毒、有放射性和腐蝕性等工藝條件,需要用特殊材料制成的換熱器。一、小型低溫?fù)Q熱器網(wǎng)格式換熱器:圖8-31。結(jié)構(gòu):許多方形銅絲網(wǎng)與用低溫膠浸漬的開孔紙片交替疊和組裝(圖8-32)壓制而成,形成許多平行通道的剛性結(jié)構(gòu)。工作原理:進(jìn)行熱交換時(shí),氣流在平行通道中流動(dòng)。流道布置為:每一股氣流的周圍4股逆向流動(dòng),以保持最佳的逆流接觸傳熱(圖8-31)。412.孔板式換熱器工作原理:與網(wǎng)格式換熱器基本相同。結(jié)構(gòu):在結(jié)構(gòu)上與網(wǎng)格式換熱器不同之處在于,用開有許多細(xì)孔的薄銅片或薄鋁片代替銅絲網(wǎng),使用導(dǎo)熱性能較差的材料(塑料或不銹鋼)作為隔熱襯墊,并用環(huán)氧樹脂、低溫膠粘接或經(jīng)釬焊而成。其結(jié)構(gòu)和斷面如圖8-33所示。42換熱特點(diǎn):①具有很大的比表面積與表面換熱系數(shù);②軸向間隔減小了縱向?qū)?;③孔板與孔板之間的重集流效應(yīng)(即氣流穿過孔板以后,在襯墊開孔的空間混合重新分配)、因孔板的橫向高導(dǎo)熱性而減輕了氣流不均所引起的效率下降。④多孔板可以顯著提高換熱器的緊湊度。⑤孔眼的長徑比(δ/d=0.5~1.0)小,不能形成穩(wěn)定的邊界層,加之孔板錯(cuò)位,可提高效率。⑥使用鍍銀不銹鋼,使導(dǎo)熱效率略有降低。43二、新型材料換熱器為了適應(yīng)耐腐蝕性流體的需要,發(fā)展新型材料換熱器。1.非金屬換熱器:主要有石墨、聚四氟乙烯和玻璃制作的換熱器。(1)石墨換熱器

優(yōu)點(diǎn):①石墨具有良好的物理、化學(xué)性能,高度化學(xué)穩(wěn)定性;②耐酸和鹽類溶液的腐蝕,線膨脹系數(shù)小,具有良好的抗熱沖擊性;③石墨不會(huì)污染介質(zhì);④對(duì)污垢的吸附力小,故容易清洗;⑤石墨導(dǎo)熱系數(shù)高,據(jù)有良好的傳熱性能;⑥石墨便于加工,具有一定的抗振能力,可保持其機(jī)械性能。缺點(diǎn):易脆裂,抗彎和抗拉性差。作為換熱材料,要作不透性處理。形式:管殼式,塊式,階梯式,浸沒示,套管式,板式、螺旋板式。44(2)聚四氟乙烯換熱器

優(yōu)點(diǎn):化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,抗腐蝕;表面光滑,不吸附污垢,抗污塞性能好。其傳熱面積大,可使結(jié)構(gòu)緊湊,成本低。缺點(diǎn):機(jī)械性能和導(dǎo)熱性能較差;形式:管殼式,管束多。具有柔性,可做成各種方式。

(3)玻璃換熱器:優(yōu)點(diǎn):化學(xué)穩(wěn)定性好,耐腐蝕,表面光滑,不易結(jié)垢,易清洗,線膨脹系數(shù)小。缺點(diǎn):機(jī)械強(qiáng)度差,加工性能差。形式:盤管式、淋盤式、管殼式、套管式、插入式。2.稀有金屬換熱器特點(diǎn):材料較貴,有:鈦、鉭、鋯等。其中,常用的是鈦金屬,具有較強(qiáng)的抗腐蝕性(除硝酸、鹽酸、磷酸、氫氟酸外)用作海邊電廠的凝汽器。鉭金屬:其承壓、傳熱性能比石墨、玻璃好;其耐腐蝕和耐熱性能超過鈦。45第六節(jié)換熱器的強(qiáng)化傳熱技術(shù)一、增強(qiáng)傳熱的基本途經(jīng)

根據(jù)傳熱基本公式,可以通過提高傳熱系數(shù)K、增加傳熱面積F,加大傳熱溫差t來實(shí)現(xiàn)。(1)增加傳熱面積F:合理提高單位體積的傳熱面積,如采用翅片管、波紋管、板翅式傳熱面等。(2)加大傳熱溫差t:通過改變冷熱流體的溫度來改變傳熱溫差;改變冷熱流體的流動(dòng)方式(逆流、順流、錯(cuò)流)。(3)提高傳熱系數(shù)K:和材料本身的物理性質(zhì)有關(guān)。46二、增強(qiáng)傳熱的方法1.改變流體的流動(dòng)情況(1)增加流速:增加流速可以改變流動(dòng)狀態(tài),提高湍流脈動(dòng)程度。(2)加插入物:在管內(nèi)安放或管外套裝如金屬絲、金屬螺旋圈環(huán),盤狀構(gòu)件、麻花鐵、翼形物等形式的插入物,可增強(qiáng)擾動(dòng)、破壞邊界層,使傳熱增強(qiáng)。(3)加旋轉(zhuǎn)流動(dòng)裝置:旋轉(zhuǎn)流動(dòng)的離心力使流體產(chǎn)生二次流,可強(qiáng)化傳熱。(4)依靠外來能量作用:有三個(gè)措施:①用機(jī)械或電的方法使傳熱表面或流體表面發(fā)生振動(dòng);②對(duì)流體施加聲波或超聲波,使之受到壓縮或膨脹,以增加脈動(dòng)而強(qiáng)化傳熱;③外加靜電場,對(duì)流體加以高壓以形成非均勻徑向電場,可引起流體傳熱面混合,使對(duì)流換熱加強(qiáng)。472.改變流體的物性:流體的物性對(duì)對(duì)流換熱系數(shù)影響很大:(1)氣體中加入少量固體細(xì)粒:可大大提高流體的熱容量,固體細(xì)粒可使氣體湍流增強(qiáng);固體細(xì)粒有較強(qiáng)的熱輻射能力。(3)在蒸汽或氣體中噴入液滴:形成珠狀凝結(jié)而提高換熱系數(shù)。(4)液體中加入少量液體添加劑:如:水中加揮發(fā)性強(qiáng)的添加劑,可使空間沸騰換熱系數(shù)增加40%左右;將能潤濕加熱面的液體作為添加劑加入換熱液體,能增強(qiáng)增強(qiáng)沸騰換熱;當(dāng)傳熱面被油脂污染時(shí)會(huì)使沸騰換熱系數(shù)嚴(yán)重下降;加入少量碳酸鈉可使換熱系數(shù)顯著上升。483.改變換熱表面的情況換熱表面的性質(zhì)、形狀、大小對(duì)換熱系數(shù)有很大的影響,通??上铝蟹椒ㄔ鰪?qiáng)

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