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  换热器在石化、化工、医药、冶金、电力、动力、制冷、热泵、食品等行业中占有举足轻重的地位。随着我国工业的不断发展,对能源的利用、开发和节约的要求不断提高,工业上的节能节水成为企业发展大计的一个重要组成部分,因此对换热器的要求也日益加强。如何增强换热器的换热性能,提高传热系数是换热器改革的主要研究方向。
  目前广泛应用的换热器主要有:列管式、螺旋板式、板式和肋片(外翅)式等几种。在这些换热设备中,热量由高温流体传给低温流体过程中的主要阻力(热阻)来自于以下几个方面:两侧介质与换热管内、外壁之间的对流换热热阻、管壁本身的热阻以及两侧介质的污垢热阻。一般换热管都采用金属薄壁作为换热面,由于管壁本身的热阻非常小,强化换热的潜力不大。
  这样强化换热管的换热性能主要就是要强化两侧介质与换热管内、外壁之间的对流换热系数。如果不考虑介质污垢系数,忽略管壁热阻,这时传热系数可以写成下列形式:K=1 (1 α1+1 α2)=(α1·α2) (α1+α2)从上述可以看出K值必定小于α1和α2的值,而且它比二者中较小的一个还要小。所以在增强传热的时候,必须增大α中较小的一项(即减小最大热阻项)才能有效地增大传热系数。
  在通常使用的工况中,一些换热介质之间的换热系数相差较大,特别是气(汽)—液换热器中,一般气(汽)体的对流换热系数在10-70W (m2·℃),而液体(以水为例)一般可以达到4800-8000W (m2·℃),二者相差上百倍,在常规换热器内(如列管式、螺旋板式等)换热壁两侧面积基本相等,这样就造成换热面积相等,但两侧热交换介质换热系数不同从而导致热交换不平衡,使总传热系数低,热交换效果不佳,造成能源的浪费。

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