强化传热种类概述
强化传热种类
一、强化传热技术的种类
提高传热系数的传热技术可分为有功强化传热技术和无功强化传热技术两类。有功强化传热技术需要应用外部能量来达到强化传热的目的;无功强化传热技术则无需应用外部能量。
有功强化(亦称主动式强化)传热技术包括:机械强化法,振动、电场、磁场、光照射、喷射冲击等。
无功强化(亦称被动式强化)传热技术包括:表面特殊处理法、粗糙表面法、扩展表面法和扰动流体法等。两种传热技术与光管对比结果,见表1。
有功强化传热和无功强化抟热可以综合利用,以达到更好的传热效果。这种强化传热技术称为合成强化传热。
二、各种类强化传热简单举例
1、粗糙表面法、扰动流体法结合的复合传热方法：例如：粗糙管换热器中沿传热管轴向间隔分置旋流片的两区协同强化传热方法。旋流片使流体产生螺旋流，螺旋流在离开旋流片之后依靠自身的运动惯性保持一定距离的自旋流，对管道近壁区与中心区产生互动的协同传热强化。此外，该方法也可用于管间，除了对管间管束的机械支撑外，旋流片也可使管间流体产生自旋运动，实现壳程流体的两区协同传热强化。
2改变传热面的形状：换热管壁被挤压成螺旋槽状，在管内壁形成一圈圈突出的圆环。由依次交替的收缩段和扩张段组成的波形管道。管外包扎钢丝等。例如：i、在管内壁有若干月牙体，所述月牙体是半圆或小半圆体，其弦面紧贴管内壁；本实用新型同时具有强化传热传质作用，结构简单，不必二次安装。
3、扰动流体法：在传热面上或传热流路内设置各种形状的湍流增进器或内插物。
应用电磁场及协同作用强化传热。如果能适当控制由流体流动而引起的管子震动，可以强化强热，但是若控制不当，则对设备有害。例如：i、设计一个可安装在热交换器的入口处的环形筛网。该环形筛网有中心通孔，通孔的环周有筛网或栅状结构。使用本装置后，混合有摩擦减阻材料的液体在流经此筛网时，筛网使靠近管壁的液体的层流结构获得破坏，并转变成紊流，从而使流体与管壁的换热方式从层流换热转变成紊流换热，从而大大提高流体与管壁的对流换热系数，使整个热交换器的换热系数得到提高。Ii、把换热管做成蛇形等，使流体流动时湍流。
4、金属内外表面复合网强化传热管：将材质为金属铜的丝网采用压焊方法将其与相同材质的金属铜管或金属铜板的内外表面（一面亦可）实现牢固的焊接。可用于制造换热设备，膜式蒸发设备及短程蒸馏设备等。
5、防垢除垢强化传热：例如：i、分别在传热管进出口端装有滤罩，将填 充的固体粒子封闭。自动调匀流化。Ii、管壳式换热器中，把折流板做成螺旋形，壳层中的流体就可以螺旋流动。
6、有功强化：例如：在需强化侧插入涡流激发器。该涡流激发器由能场调整、涡流激发和定位三部分组成。除固定支撑作用外，主要具备两大功能：１、降低中心流速，提高外围流速，沿流向产生一个中心旋转流或波状流。２、激发并持续产生大量涡流、冲击、破坏边界层。从而提高换热能力。