湖南工業(yè)大學(xué) 換熱器 考前復(fù)習(xí)資料

1、防振措施1）適當(dāng)降低流速（流量↓，管間距↑）。（2）改變管束系統(tǒng)的自振頻率。①減小跨距。②管子間插入桿狀物或板條。③增大管子的強度和剛度（如增大壁厚）。④增大管子支承的強度和剛度（如增大折流板的厚度、采用折流桿等）。（3）設(shè)置消聲隔板。（4）破壞卡曼渦街的形成。（5）設(shè)置防沖板或?qū)Я魍病?、在內(nèi)管為φ18010mm的套管換熱器中，將流量為3500kgh的某液態(tài)烴從100℃冷卻到60℃，其平均比熱為2.38kJkg.K環(huán)隙走冷卻水其進(jìn)出口

2、溫度分別為40℃和50℃平均比熱為4.174kJ.（kg.℃）基于傳熱外面積的總傳熱系數(shù)K=2000wm2.K且保持不變.設(shè)熱損失可以忽略。試求:?(1)冷卻水用量；?(2)計算兩流體為逆流和并流情況下的平均溫差及管長。1管箱(ABCD型)2接管法蘭3設(shè)備法蘭4管板5殼程接管6拉桿7膨脹節(jié)8殼體9換熱管10排氣管11吊耳12封頭13頂絲14雙頭螺柱15螺母16墊片17防沖板18折流板或支承板19定距管20拉桿螺母21支座22排液管23管

3、箱殼體24管程接管25分程隔板26管箱蓋強化傳熱的途徑強化傳熱的途徑1、增大傳熱面積新型換熱器、小直徑管、翅片結(jié)構(gòu)2、加大平均溫差：逆流換熱3、提高傳熱系數(shù)（有功傳熱強化、無功傳熱強化）擴展表面選用導(dǎo)熱系數(shù)大的材料管程分程防止結(jié)垢并及時除垢列管式換熱器殼程強化傳熱技術(shù)列管式換熱器殼程強化傳熱技術(shù)一、管束支撐一、管束支撐1管束支撐的主要作用：支撐管束；使殼程流體產(chǎn)生期望的流型和流速；阻止管子發(fā)生流體誘導(dǎo)振動泡沫金屬表面對流換熱強化機理探討

4、泡沫金屬表面對流換熱強化機理探討螺旋扁管換熱器工作原理螺旋扁管換熱器工作原理?在管程，流體的螺旋流動提高了其湍流程度，減薄了作為傳熱主要熱阻的滯留內(nèi)層的厚度，使館內(nèi)傳熱得以強化。關(guān)內(nèi)螺旋流道使管程流體產(chǎn)生以縱向旋轉(zhuǎn)和二次旋流為特點的擾流作用，這種螺旋擾流作用增加了流體的擾動程度，減薄了傳熱的邊界層，增強了流體的混合，所提高的傳熱效率更高。?在殼程，因螺旋扁管之間的流道也呈螺旋狀，流體在其間運動時受離心力的作用而周期性地改變速度和方向，從

5、而加強了流體的縱向混合。加之流體經(jīng)過相鄰管子的螺旋線接觸點時形成脫離管壁的尾流，增強了流體自身的湍流程度，破壞了流體在管壁上的傳熱邊界層，因而使得殼程的傳熱也得以強化。因為殼程不必設(shè)置折流板，不存在流動死區(qū)，所以殼程的流動阻力較小，具有很好的自清潔作用，不易結(jié)垢。優(yōu)點：螺旋扁管作為一種新型高效換熱元件應(yīng)用于傳熱設(shè)備，能夠顯著提高傳熱效率，不僅提高了交換系統(tǒng)的經(jīng)濟性、可靠性和小型化水平，而且在降低工業(yè)設(shè)備投資及企業(yè)的技能降耗方面也具有重要

6、意義。缺點：螺旋扁管換熱器的傳熱介質(zhì)類型有待拓展，因其結(jié)構(gòu)強度與承壓能力，所以其應(yīng)用范圍也應(yīng)拓展，為其設(shè)計提供理論依據(jù)橢圓矩形翅片管的強化傳熱橢圓矩形翅片管的強化傳熱橢圓矩形翅片管與圓管相比，流動阻力小，傳熱系數(shù)大。在相同的截面下，橢圓管的傳熱周長比圓管大，因此管內(nèi)的熱阻小，有利于管內(nèi)介質(zhì)的傳熱；同時，在相同的截面下，橢圓管的傳熱面積比同樣截面的圓管大一些，因此在相同流速下，管外換熱面積可提高一些。橢圓矩形翅片管可以布置得緊湊，它占風(fēng)道

7、的面積僅為圓管的80%。橢圓矩形翅片管的優(yōu)點?矩形翅片上開有擾流孔，它可以使橫掠氣流擾動，從而減薄管壁及翅片上的邊界層，能強化管外側(cè)的換熱。?橢圓矩形翅片管順著流動方向剛性好，垂直于流動方向又有一定的柔性，在橫掠氣流中誘導(dǎo)振動的振幅小，抗熱應(yīng)力的能力強。?由于橢圓套矩形翅片后，整體熱浸鋅，翅片呈L型，與橢圓管接觸面積大，加上浸鋅后，鋅填充在翅片和橢圓管之間，既增加了橢圓管的承壓性，又消除了接觸熱阻，使翅片管的傳熱性能大大改善。?由于整體

8、熱浸鋅，橢圓翅片管抗腐蝕的能力強，能夠在較惡劣的工況下長期工作。?由于采用鋼管和矩形鋼翅片，管組強度高，冷卻器能用高壓水沖洗。帶限位鉸鏈刮板裝置的旋轉(zhuǎn)式薄膜蒸發(fā)器及原理帶限位鉸鏈刮板裝置的旋轉(zhuǎn)式薄膜蒸發(fā)器及原理?原理：刮板被安裝在擋板上，由于受中心軸的離心力的作用而沿徑向甩向蒸發(fā)器筒體內(nèi)壁面，同時這種連續(xù)的刮動，使物料在蒸發(fā)壁面上成膜狀湍流狀態(tài)，極大地提高了傳熱系數(shù)，同時這種連續(xù)的刮動，有效地抑制物料的干燥、干壁和結(jié)垢現(xiàn)象。縮放管換熱器

9、研究縮放管換熱器研究它是在傳統(tǒng)的管殼式換熱器的基礎(chǔ)上，使用強化傳熱管（縮放管）取代了傳統(tǒng)的光管，使流體在管內(nèi)外形成充分湍流，強化管內(nèi)外氣流的傳熱效果，縮放管是由依次交替的收縮段和擴張段組成，縮放管是由依次交替的收縮段和擴張段組成，使流體始終在方向反復(fù)改變的縱向壓力梯度作用下流動。擴張段產(chǎn)生的劇烈漩渦在收縮段使流體始終在方向反復(fù)改變的縱向壓力梯度作用下流動。擴張段產(chǎn)生的劇烈漩渦在收縮段可以得到有效地利用，收縮段還可以起到提高邊界層速度的目