(1)表面增强型蒸发管 采用双侧强化管型,管内侧有内螺纹
槽,管外侧是一种利用机械加工的双重凹陷多孔结构,管型的机构
其总传热系数随着流速的增大而增大,当管内水流速为0.3~
1.3m/s时,主翅和内翅的翅高分别为0.70mm 和0.48mm,翅数
分别为52和38时,增大了换热面积,管表面更多的凹陷增加了汽
化核心数量,其换热性能最为优越。
(2)采用波纹换热管管内强化传热 用波纹管代替传统的光滑
直管,能大大强化热量传递。分别在实验环境温度20℃,管程水
流量 40~1400L/h,雷 诺 数 犚犲=1800~24000,蒸 汽 压 力 为
0.15MPa,蒸汽温度为113.5℃;实验环境温度20℃,管程水流量
范围 40~1400L/h,雷 诺 数 犚犲=1800~24000,蒸 汽 压 力 为
)!% 化工节能减排知识与技术问答0.15MPa,蒸汽温度为113.5℃。在实验犚犲变化范围内,波纹管
的管内对流传热系数和努塞尔数均随着雷诺数的增大而增大,并且
都比光滑直管大2.5~3倍。
(3)用超声波抗垢强化传热技术 超声波在液体媒质中传播时
会产生机械振动作用、空化作用和热作用。这些作用同时产生效
应,会减弱成垢物质的分子之间结合力以及析出垢粒与管道间的附
着力,破坏垢物生成和板结的条件,阻止垢物的生长,从而实现防
垢的功能。同时也可导致已形成的垢物脱落,形成松散而不易板结
的沉淀物,达到除垢作用。超声波抗垢装置主要由超声波发生器、
传声系统和换能器组成。石油大学的研究表明:循环动态情况下与
静态情况下的结垢程度相当;声波的防垢作用是很明显的,其防垢
效率最低达85%,比通常的化学防垢效果还高,如果实验条件加
以改进其效果会更好。前苏联科学家研究发现,当声强大于15W/m2
时,超声波可使积垢系数 (垢层热阻与总热阻之比)降低并做到整
个生产期不用清洗。中国蓝星化学清洗总公司研究得出:超声波有
明显的阻垢功效,施加20kHz的声波可使钙离子和碳酸根离子的
结合过程变得很缓慢,阻垢率达到85%以上。
(4)旋槽管的强化传热技术 周强泰等人通过对螺旋槽管管内
外单相流体传热进行研究,并将试验数据按流动参数、物性参数和
几何参数采用无量纲准则进行整理,给出了犚犲=104~105 范围内
换热系数的关联式,该关联式可以作为螺旋槽管换热器的设计依
据。螺旋槽管代替光管作空气预热器,可减轻末级空气预热器的积
灰,提高传热能力,因而可降低排烟温度及提高热风温度;可以代
替回转式空气预热器,解决其漏风和积灰问题,此外还可根据不同
的具体情况解决锅炉的一些特殊问题。螺旋槽管作为电站锅炉空气
预热器的传热管件,大量应用于现役煤粉锅炉空气预热器的更换改
造和新型的整套设计,其性能明显比其他形式的空气预热器优越。
(5)热管的强化传热技术 对五种内径相近的小热管在不同工
作温度、热流密度及倾角下的传热研究,五种热管带有不同吸液芯
结构:微粒管、网芯管、加网芯管微粒管、烧结芯管、光管。五种
热管的蒸发传热系数都随工作温度的升高而增加;随着倾角的增大
第三章 化工过程节能减排技术 )!&而增大;微粒管和网芯管的传热系数基本上随热流密度的增大而增
加,而加网芯管微粒管、烧结芯管和光管则随热流密度的增加而逐
渐减小。有吸液芯的四种热管都不同程度地强化了管内蒸发和凝结
换热,其中,微粒管的传热系数最高,而且对倾角的变化敏感,大
倾角时约为光管的9倍,小倾角时约为光管的14倍;加网芯管微
粒管的凝结强化效果最好,其传热系数可达光管的15倍。