三维肋管单管结构特点
1.1 结构
三维肋管是一种新型的管内(外)侧强化传热元件,是对表面有针状、鳞状肋片的各种强化换热管件的总称,其热力性能优于目前已广泛用于各类换热器的螺纹管、二维内肋及波纹管等[2~8]。只要管材壁厚不小于0.8 mm,各种普通金属光管(包括铜、 铝、不锈钢等)都可以通过机床加工成三维内肋管、外肋管或内-外肋管。三维内肋管结构示意
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三维肋管单管结构特点
1.1 结构
三维肋管是一种新型的管内(外)侧强化传热元件,是对表面有针状、鳞状肋片的各种强化换热管件的总称,其热力性能优于目前已广泛用于各类换热器的螺纹管、二维内肋及波纹管等[2~8]。只要管材壁厚不小于0.8 mm,各种普通金属光管(包括铜、 铝、不锈钢等)都可以通过机床加工成三维内肋管、外肋管或内-外肋管。三维内肋管结构示意见图1,各种三维肋管单管样品见图2。三维传热器计算在大型煤粉锅炉炉膛中的应用随着发电锅炉容量和参数的不断提高,对锅炉运行的可靠性和经济性要求亦愈加严格。
1.2 传热机理
三维肋管传热机理是,介质在流经翅高1~ 8 mm、0.5 mm×0.5 mm的针状肋后形成卡曼涡街 流动状态,这种流动促进了流体的湍流,三维肋的存在引起肋内加速,加速度的方向平行于热边界层,减少了边界层的厚度从而强化管内无相变传热。由于液体在翅上表面张力减小,液体疏导容易,液膜厚度减薄,因而强化了冷凝传热。热交换设备的发展已经有近百年的历史,被广泛应用在石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供热、制冷空调、机械、食品、制药等领域。
一般说来,三维肋管单相流体的对流传热系数可达光管的2.5~6倍,沸腾传热系数可达光管的 2~5倍,冷凝传热系数可达光管的3~5倍。强化管外冷凝膜系数较高可达光管的17倍(强化管内冷凝效果同样显著),强化管内冷凝膜系数可达光管的2~3倍,总传热系数至少提高35%,综合换热性能是其它强化换热元件不可比的。三维肋管可通过调节管内、外肋片密度(变密度三维肋管),从而调节管内、外对流换热系数大小,在辅以合理肋片参数设计,使管内对流换热系数大幅度高于管外对流换热系数,可保证壁温显著提高,减轻积灰腐蚀。
三维换热器缩放管和螺旋扁管
缩放管
换热管表面的竹节状结构,使管内介质流动时,产生收缩和放大效应,使介质湍动程度增加,提高了管内介质的热交换能力,而且管内靠近管壁的介质沿管的轴向流动时,其方向和速度在波节处产生突变,形成局部湍流,使管壁处流体的滞留底层减薄,热阻降低,也使管外介质的传热能力提高。但由于外肋管和内-外肋管结构特殊,其折流板必须是分片式,因此先机加工然后切割成3~4片,穿入肋管后再焊接在一起构成1块整体折流板。
螺旋扁管
螺旋扁管的结构特点是管子的任一截面均为一长圆。螺旋扁管的强化机理:由于管子的结构,使管程与壳程同时处于螺旋流动,促进了湍流程度。此换热器比常规换热器总传热系数高40%,而压力降则几乎相等。此换热器可用于气—气、液—液以及气—液换热过程。重庆市商顺换热设备有限公司是在1991年成立的重庆大学三维节能技术开发公司基础上发展起来的节能、环保型高科技企业,注册资本2000万元。

板式换热器
板式换热器不同于一般传热面用管做的管式换热器。板式换热器是以金属波纹板为传热元件的新型高效换热器。由于板片组装后形成特殊流体通道,在较低雷诺数下可以产生湍流,并且不易结垢,板片材料选用不锈钢板,钛板等材质,传热系数高,相邻板片波纹波峰相互支撑,形成网状触电,提高了板片的刚性,可以承受较大的压差,保证了使用的安全可靠。其中主轴箱体前后开有一个可穿过加工管子的通孔,主轴箱中控制往复运动的连杆机构包括左、右连杆,带动左、右连杆运动的轴分开成两段,这两段轴之间存在一定的距离。

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