换热设备强化传热的分析与措施教学文稿

如何强化传热技术及一些典型的应用论文摘要：本文阐明了强化传热技术的重要性及其发展趋势；包括强化传热的分类、强化传热的途径、强化传热的应用场合等；列举了一些强化传热的典型应用，包括表面增强型蒸发管、采用波纹换热管管内强化传热、采用超声波抗垢强化传热技术、采用螺旋槽管的强化论文摘要：本文阐明了强化传热技术的重要性及其发展趋势；包括强化传热的分类、强化传热的途径、强化传热的应用场合等；列举了一些强化传热的典型应用，包括表面增强型蒸发管、采用波纹换热管管内强化传热、采用超声波抗垢强化传热技术、采用螺旋槽管的强化传热技术、采用小热管的强化传热技术等。

通过分析得出强化传热应注意的一些问题。

论文关键词：强化传热典型应用由于生产和科学技术发展需要强化传热从80年代起就引起了广泛的重视和发展。

表现在设计和制造各类高性能热设备，航空，航天及核聚变等尖端技术，计算机里密集布置电子元件的有效冷却。

正是上述原因促使人们对强化传热进行及为广泛的研究和探讨，从80年代到现在近20多的时间里，世界各国的科学领域里，有关强化传热研究报告举不胜数。

一、强化传热技术的分类（一）导热过程的强化导热是热量传递的三种基本方式之一，它同样也存在着强化问题。

导热是依靠物体中的质量（分子，原子，或自由电子）运动来传递能量。

固体内部不同温度层之间的传热就是一种典型的导热过程，但固体之间接触存在着接触热阻，降低了能量的传递，在高热流场合下，为了尽快导出热量必须设法降低接触热阻，一般可采用以下方法：1、提高接触面之间光洁度或增加物体间的接触压力以增加接触面积2、在接触面之间填充导热系数较高的气体（如氦气）3、在接触面上用电化学方法添加软金属涂层或加软技术垫片（二）辐射换热的强化辐射换热普遍存在于自然界和许多生产过程中，只要物体温度高于绝对零度，它就能依靠电磁波向外发射能量，所以物体之间总是存在着辐射换热，在物之间温度差别不是很大的情况下，辐射换热可以忽略，但在高温设备中辐射却是换热的主要方式。

传热部分论文强化传热1强化传热的目的不同的工艺对强化换热的具体要求也不相同,归纳起来,应用强化传热技术可以实现下述目的。

⑴减小设计传热面积,以减小换热器的体积和质量。

⑵提高现有换热器的换热能力。

⑶使换热器能在较低温差下工作。

⑷减小换热器的阻力,以减少换热器的动力消耗。

2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。

3强化传热技术比较有效并有发展前景的强化传热技术主要有:处理表面法、粗糙表面法、扩展表面法、流体旋转法及静电场法等。

每种强化传热技术都有其局限性和适用范围。

4国内应用情况我国强化换热技术的研究起步较晚。

在处理表面技术上,大连理工大学采用磁控溅射离子镀铬的方法处理铜管,使传热系数提高40 %以上。

华南理工大学进行过粗糙表面法试验,得到了优化的几何尺寸。

其中西安交通大学、哈尔滨科技大学、华南理工大学、重庆大学等都有侧重研究,有些成果已工业化。

换热器技术改造哈尔滨气化厂23#工段洗洗的原工艺是:粗煤气———径流洗涤器———液滴分离器———第一换热器技改后的工艺流程为:粗煤气———径流流涤器———液滴分离器———旋风分离器———高效过滤器———第一换热器由于粗煤气中含有焦油,酚水,粉尘在通过么流洗涤器和液滴分离器时并不能把杂质完全洗掉,所以进入第一换热器导致堵。

通过技改,利用离心力和具有强吸附能力的特制高温纤维作为滤料,使粗煤气中的杂质沉降下来,得到截留。

防止第一换热器堵,提高效率,从而达到保护催化剂的作用。

提高传热效率板式换热器是间壁传热式换热器，冷热流体通过换热器板片传热，流体与板片直接接触，传热方式为热传导和对流传热。

提高板式换热器传热效率的关键是提高传热系数和对数平均温差。

1 提高换热器传热系数只有同时提高板片冷热两侧的表面传热系数，减小污垢层热阻，选用热导率高的板片，减小板片的厚度，才能有效提高换热器的传热系数。

换热器强化传热方法及研究进展摘要：管壳式换热器的应用领域非常广泛，对其进行强化传热方面的研究具有显著的经济效益和社会效益，不仅符合国家对企业节能减排的要求，而且能够降低企业的生产成本。

无论换热器的管程还是壳程强化传热技术，都会朝着结构简单、传热效率高的方向发展。

关键词：换热器；强化；传热《“十二五”节能减排综合性工作方案》明确提出，到2015年，全国万元国内生产总值能耗下降到0.869吨标准煤；“十二五”期间，实现节约能源6.7亿吨标准煤。

主要实施的措施是调整优化产业结构，加快淘汰落后产能，推动传统产业改造升级，加快节能减排技术开发和推广应用，重点推广高效换热器等节能减排技术。

我国石化行业的换热设备以管壳式换热器为主，而且传统弓形折流板换热器占到总量的70%～80%。

弓形折流板换热器固然有其优点，并在产业节能方面做出了巨大贡献，但在新的节能减排形势下，其缺点（压降大、存在大量流动死区、振动大、传热效率低等）严重限制了自身的生存和发展空间，同时也推进了强化传热理论和换热器的发展。

一、强化传热理论的工程应用根据强化传热理论，在管的两侧范围内，需要增大传热系数较小的一侧才能有效改进总传热系数。

由于无法确定所有工况下，需要增大管内或管外的传热系数以得到最高的总传热系数，因此，强化传热理论在工程中的应用不是单一的模式，而是呈现出3种趋势，即对管内、管外、管束整体的强化传热。

无论是那种类型的强化传热结构，都已经细化出许多更新类型，且其适用的工作环境和强化效果各异。

管程强化传热高效强化传热管的研究一直是传热领域最活跃和最有生命力的重要研究课题。

管程强化传热技术可归结为两个方面，其一是改变换热管形状以加大管程流体湍流程度或传热面积，如螺纹管、伸缩管、波纹管、翅片管等，其中研究较多、较典型的是螺纹管和翅片管；另一种是管内插物，用来增强管程湍流程度，常见的有管内插纽带、绕丝花环等，其中，内插纽带由于制造简单，传热效果优良，得到了国内外研究人员的广泛认定。

换热器传热特性分析及其优化方法探讨换热器是一个非常常见的设备，它在化工、冶金、能源及其他领域的广泛应用。

在许多工业应用中，换热器被用来完成液体和气体之间的热交换。

热交换器可以在不同的压力和温度下操作，为各种工业进程提供必要的热量。

因此，了解换热器的传热特性及其优化方法至关重要。

一、传热特性传热是换热器的主要功能之一。

换热器的传热特性受许多因素影响，包括工作流体的流动及物理特性、热交换面积和热传导材料等。

为了了解换热器的传热特性，需要进行传热计算和下列谈论。

（一）传热系数传热系数是评估换热器传热性能的关键参数。

传热系数的值越大，换热器的性能越好。

然而，传热系数并不固定，往往会受到许多因素的影响。

例如，在流体流动的不同阶段，传热系数的值可能会发生变化。

此外，热交换器的几何形状、热传导材料和流体特性也会影响传热系数。

（二）热阻热阻是另一个评估换热传热性能的参数。

它是用于测量热传导材料的能力，即抵抗流体通过热交换器时发生的温度变化。

热阻的大小通常由材料的热导率和交换表面积决定。

（三）热效率热效率也是评估换热器传热特性的一个重要参数，它是指能够通过换热器有效地传递热量的百分比。

热效率的提高可以改善换热器的性能，特别是在高压和高温的情况下。

（四）流体流动性流体流动性也是影响换热器传热性能的重要因素。

当流体流动速度较慢时，热交换表面上的传热系数较低，从而影响热传导。

然而，当流速过快时，流体反而不能体面地流过换热器。

因此，流体流动性的控制是非常必要和重要的。

二、优化方法在实际工作中，了解换热器传热特性的优化方法十分必要。

优化方法一般可以分为以下几类：（一）几何设计优化几何设计是一种优化换热器传热特性的方式。

通过优化换热器的几何形状和布局，可以改善热传导和传热系数。

例如，将热交换器构造成多级结构或改变管子的形状等，都可以达到更优的传热效果。

（二）流体流动优化通过优化流体流动性，也可以改善换热器传热特性。

例如，可以采用一些流体控制技术，例如使用激励剂或旋转流体介质等，从而使流体更平稳地流过换热器。

管壳式换热器的换热管强化传热技术浅述本文主要介绍了管壳式换热器换热管强化传热技术，分析了各自的原理、优缺点及推荐的使用场合。

采用节能技术的换热器不仅提高了能源的利用率,而且减少了金属材料的消耗,对化工行业提高经济效益具有重要意义。

一、换热器强化传热技术的概述近20年来，石油、化工等过程工业得到了迅猛发展。

各工业部门都在大力发展大容量、高节能设备，因此要求提供尺寸小、重量轻、换热能力大的换热设备。

特别是始于20世纪60年代的世界能源危机，加速了当代先进换热技术和节能技术的发展。

强化传热已发展成为第二代传热技术，并已成为现代热科学中一个十分引人注目图1：管壳式换热器结构图的、蓬勃发展的研究领域。

换热器作为一种实现物料之间热量传递的节能设备,在化工、石油、石油化工、冶金、轻工、食品等行业中就得到了普遍应用。

换热设备传热过程的强化主要是使换热设备能在单位时间内、单位面积上传递的热量达到最大化从而实现下述目的：⑴．减小设计传热面积,以减小换热器的体积和质量⑵．提高现有换热器的换热能力⑶．使换热器能在较低温差下工作⑷．减小换热器的阻力,以减少换热器的动力消耗二、强化传热的原理从传热学中我们知道换热器中的传热量可用下式计算，即Q=kFΔT （1）式中：k-传热系数[W/(m2K)]F-传热面积[m2]ΔT-冷热液体的平均温差[K]从上式可以看出，欲增加传热量Q，可用增加k、F或ΔT来实现。

下面我们对此分别加以讨论。

2.1.增加冷热液体的平均温差ΔT在换热器中冷热液体的流动方式有四种，即顺流、逆流、交叉流、混合流。

在冷热流体进出口温度相同时，逆流的平均温差ΔT最大，顺流时ΔT最小，因此为增加传热量应尽可能采用逆流或接近于逆流的布Z。

当然可以用增加冷热流体进出口温度的差别来增加ΔT。

比如某一设备采用水冷却时传热量达不到要求，则可采用氟里昂来进行冷却，这时平均温差ΔT就会显著增加。

但是在一般的工业设备中，冷热流体的种类和温度的选择常常受到生产工艺过程的限制，不能随意变动；而且这里还存在一个经济性的问题，如许多工业部门经常采用饱和水蒸气作加热工质，当压力为15.86×105Pa时，相应的饱和温度为437K，若为了增加ΔT，采用更高温度的饱和水蒸气，则其饱和压力亦相应提高，此时饱和温度每增高2.5K，相应压力就要上升105Pa。

换热设备强化传热的分析与措施换热设备强化传热的分析与措施xx【摘要】换热器是工业生产领域中应用十分广泛的热量交换设备，如何有效地改善其传热性能是人们一直所关心的问题，强化传热则是改善其传热性能的最重要手段之一。

本文首先介绍了换热器的应用和地位，以传热基本方程式为出发点分析影响换热器传热的因素及改善措施，并对如何有效强化传热系数的方法和技术进行了深入的研究。

【关键字】换热器；强化传热；传热基本方程式；传热系数随着化工、石油、冶金、轻工等工业领域的迅猛发展，能源紧缺也成为了世界性重大问题之一，尺寸小、重量轻、换热能力大的换热设备因此成为各工业部门大力发展和研究的方向，以减少设备的投资和运转费用。

换热器是过程工业中应用广泛的单元设备之一，据统计，在化学行业中，所用换热器的投资大约占设备总投资的30%左右；在炼油厂中，换热器占全部工艺设备的40%左右；在热电厂中，换热器的投资约占整个电厂总投资的70%左右；海水淡化工艺装置更是几乎全部由换热器组成，提高换热器的传热效率，对于提高能量利用率、节能降耗是一种很有效的途径，因此强化传热的研究成为了人们关注的课题。

换热器的强化传热就是通过改变影响传热过程的各种因素力求使换热器在单位时间、单位传热面积上传递更多的热量，通过这种改善传热性能的技术，提高换热器的传热效率，以达到用最经济的设备来传递更多热量的目的，实现能源的合理利用。

一、传热强化概述换热设备稳定传热时的传热量为Q，传热基本方程式可以表示为：Q=KA△tm由方程式可知，换热设备的换热量分别与传热系数K、换热面积A、传热温差tm成正比，三者均是影响传热量的重要物理量，因此，扩大传热面积A、增大传热温差tm、提高传热系数K均可以使传热过程强化。

1、扩大传热面积A扩大传热面积是实现换热设备传热强化的一种有效途径，扩大传热面积不应该靠加大设备的外部尺寸来实现，应从设备内部结构来考虑，使换热设备高效而紧凑。

在管壳式换热器中，一般采用以下措施：（1）采用合适导流筒结构，最大限度地换热器传热死区，高效利用换热面；（2）采用小直径换热管，并选择合适的管间距或排列方式来合理的布置受热面，在加大传热面积的同时，还可以改善流动特性；（3）采用扩展表面换热面，尽可能增大换热器的有效传热面积；（4）改良传热表面性能，将管子内、外表面制成各种不同的表面形状；2、增大传热温差tm增大传热温差tm的方法一般有两种：一是对无相变的流体，尽可能使冷、热流体相互逆流，或采用换热网络技术，合理的布置多股流体流动与换热；二是增加冷、热流体进出口温度差来增大平均传热温差tm。

新型换热器与强化传热技术
1换热器与强化传热技术
换热器是工程技术领域中常见的一种设备，可以把输入进来的低温冷却介质加热，输出加热的介质。

随着技术的发展，换热器的性能也在不断改善。

换热器的新型材料以及强化传热技术有助于提高换热效果。

首先，新型换热器可以降低体积质量比，提高传热比，对于某些特殊环境下的安装非常有效，并有助于提高设备的整体能源效率。

其次，新型换热器的附加结构可以有效提高换热效率，让设备运行更加高效，更加稳定可靠。

最后，新型换热器材料因其独特的抗腐蚀能力和耐高温性能，可以提高换热效率，抵抗各种恶劣环境因素，从而延长设备使用寿命。

此外，强化传热技术也是极大提升换热器性能的另一种方法。

该技术充分利用物理结构，在用于换热器的热传导表面上加入许多小的助放孔，使进入换热器的介质能够充分接触内部换热表面，从而改善换热效率。

综上所述，新型换热器以及强化传热技术都能有效地提升换热器的性能，让设备在更低的能耗状态下得到更好的换热效果，从而为机电设备的使用提供质量保证。

热交换器的传热性能分析与改进热交换器是一种广泛应用于工业领域的热能转换设备，它通过在两个流体之间传递热量，实现能量的高效利用。

然而，由于流体在热交换过程中的传热性能存在一定的局限性，针对其传热性能进行分析与改进成为了热交换器领域的一个重要研究课题。

在对热交换器的传热性能进行分析之前，我们首先需要了解热交换器的工作原理。

热交换器一般由壳体、传热管和传热介质组成。

传热管分为多管和管壳两种形式，传热介质分为冷流体和热流体两种。

当冷热两种流体在传热管中交叉流动时，热量会从热流体传递给冷流体，从而实现热量的转换和传递。

那么，热交换器的传热性能受到哪些因素的影响呢？首先是传热管的材料和结构。

传热管的材料应具有良好的导热性能和耐腐蚀性能，同时传热管的结构也应考虑流体的流动性和热量的传递效率。

其次是传热介质的选择和流量控制。

传热介质的选择应根据工艺要求和实际条件来确定，同时通过控制流量可以提高传热效率和稳定传热性能。

此外，壳体的结构和密封性也对热交换器的传热性能有一定的影响。

针对热交换器的传热性能进行改进的方法有哪些呢？首先是优化传热管的结构。

可以通过改变传热管的内部结构，增加传热管的表面积和接触面积，从而提高传热效率。

例如，可采用螺旋翅片管、管束或增强型传热管等方式来增加表面积。

此外，使用导热性能更好的材料，如铜合金、不锈钢等，也可以提高传热效率。

其次是优化传热介质的选择和流量控制。

在选择传热介质时，应综合考虑热传导率、粘度、比热容等因素，选择合适的传热介质。

同时，通过调节传热介质的流量，可以使流体在传热过程中保持一定的速度和湍流状态，从而提高传热效率。

另外，对于壳体的结构和密封性的改进也能有效提高热交换器的传热性能。

通过改进壳体的内部结构，使流体在壳体内的流动更加均匀，并减少流体的阻力和压降，从而提高传热效果。

合理的密封结构可以防止流体的泄漏和渗漏，保证热交换过程的稳定性和安全性。

除了以上的改进方法，还可以通过增加热交换器的换热面积、改进流动方式、加强清洗和维护等方式来提高传热性能。