管殼式換熱器一般應用在一些大型設備上,材料一般以碳鋼、不鏽鋼和銅為主。今天我們就來看一看管殼式換熱器的強化傳熱技術是如何做的,希望能給我們製冷空調換熱器技術一定的啟發和借鑒。

改變傳熱麵的形狀和在傳熱麵上或傳熱流路徑內設置各種形狀的插入物。改變傳熱麵的形狀有多種,其中用於強化管程傳熱的有:螺旋槽紋管、橫紋管、螺紋管、縮放管、旋流管和螺旋扁管等。另外,也可采用擾流元件,在管內裝入麻花鐵,螺旋圈或金屬絲片等填加物,亦可增強湍動,且有破壞層流底層的作用。
1、螺旋槽管
螺旋槽紋管管壁是由光管擠壓而成。其管內傳熱強化主要:一是螺旋槽近壁處流動的限製作用,使管內流體做整體螺旋運動來產生局部二次流動;二是螺旋槽所導致的形體阻力,產生逆向壓力梯度使邊界層分離。螺旋槽紋管具有雙麵強化傳熱的作用,適用於對流、沸騰和冷凝等工況,抗汙垢性能高於光管,傳熱性能較光管提高2~4倍。

2、橫紋槽管
橫紋管的強化機理為: 當管內流體流經橫向環肋時,管壁附近形成軸向遊渦,增加了邊界層的擾動,使邊界層分離,有利於熱量的傳遞。當遊渦將要消失時流體又經過下一個橫向環肋,因此不斷產生渦流,保持了穩定的強化作用。

3、縮放管
換熱管表麵的竹節狀結構,使管內介質流動時,產生收縮和放大效應,使介質湍動程度增加,提高了管內介質的熱交換能力,而且管內靠近管壁的介質沿管的軸向流動時,其方向和速度在波節處產生突變,形成局部湍流,使管壁處流體的滯留底層減薄,熱阻降低,也使管外介質的傳熱能力提高。

4、低螺紋爱体育app官方下载管
普通換熱管經軋製在其外表麵形成螺紋爱体育app官方下载的一種高效換熱管型。其強化作用是在管外。對介質的強化作用一方麵體現在螺紋爱体育app官方下载增加了換熱麵積;另一方麵是由於殼程介質流經螺紋管表麵時,表麵螺紋爱体育app官方下载對層流邊層產生分割作用,減薄了邊界層的厚度。 當用於蒸發時,可以增加單位表麵上氣泡形成的數量,提高沸騰傳熱能力; 當用於冷凝時,螺紋爱体育app官方下载十分有利於管下端冷凝液的滴落,使液膜減薄,熱阻減少,提高冷凝傳熱效率。

5、螺旋扁管
螺旋扁管(Twisted tube)換熱器是由美國Brown公司推出的。螺旋扁管的結構特點是管子的任一截麵均為一長圓。 螺旋扁管的強化機理:由於管子的獨特結構,使管程與殼程同時處於螺旋流動,促進了湍流程度。此換熱器比常規換熱器總傳熱係數高40%,而壓力降則幾乎相等。此換熱器可用於氣—氣、液—液以及氣—液換熱過程。

6、菱形爱体育app官方下载管
菱形爱体育app官方下载管為帶有周向非連續三維爱体育app官方下载的高效傳熱管,其傳熱強化性能優於帶周向連續爱体育app官方下载的螺紋爱体育app官方下载管。當用於冷凝強化傳熱時,由於其三維爱体育app官方下载的特殊結構造成爱体育app官方下载表麵液膜的表麵張力分布不均(根部大,頂部小),液膜被拉向根部,使三維爱体育app官方下载表麵的液膜厚度大幅度的減薄,熱阻減小,使汽態介質和管外壁的換熱能力增強,從而提高換熱效果。

7、波紋管
波紋管是以普通光滑換熱管為基管,采用無切削滾紮工藝使管內外表麵金屬塑性變形而成,雙側帶有波紋的管型。 波紋管管內被擠出凸肋,從而改變了管內壁滯流層的流動狀態,減少了流體傳熱熱阻,增強了傳熱效果。


8、表麵多孔管(燒結、熱噴塗、電鍍等)
采用含有造孔劑的金屬粉末,在普通光管的表麵製備一層多孔塗層。該塗層在沸騰傳熱時,塗層中的大量微孔變成為汽泡形成的核心,由於微孔內的汽泡處於四周受熱狀態,氣泡核迅速膨大充滿內腔,持續受熱使氣泡內壓力快速增大,促使氣泡從管表麵細縫中急速噴出。氣泡噴出時帶有較大的衝刷力量,並產生一定的局部負壓,使周圍較低溫度液體湧入微孔內,形成持續不斷的沸騰。


9、T形爱体育app官方下载管
T形爱体育app官方下载管是由光管經過滾軋加工成型的一種高效換熱管。其結構特點是在管外表麵形成一係列螺旋環狀T形隧道。管外介質受熱時在隧道中形成一係列的氣泡核,由於在隧道腔內處於四周受熱狀態,氣泡核迅速膨大充滿內腔,持續受熱使氣泡內壓力快速增大,促使氣泡從管表麵細縫中急速噴出。氣泡噴出時帶有較大的衝刷力量,並產生一定的局部負壓,使周圍較低溫度液體湧入T形隧道,形成持續不斷的沸騰。

10、其他形式換熱管
