螺旋槽管是一種優(yōu)良的雙面強(qiáng)化換熱管
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螺旋槽管是一種優(yōu)良的雙面強(qiáng)化換熱管
螺旋槽管是一種雙面強(qiáng)化換熱管,屬于熱力學(xué)換熱元件。其通過(guò)在管壁加工螺旋槽道,引導(dǎo)流體旋轉(zhuǎn)并擾動(dòng)邊界層,同時(shí)強(qiáng)化管內(nèi)外傳熱,適用于管內(nèi)單相流體及管外冷凝過(guò)程 。結(jié)構(gòu)參數(shù)以槽深、螺距與內(nèi)徑比值為關(guān)鍵指標(biāo),分為單頭及多頭螺旋槽管(含四頭、六頭等) 。性能評(píng)價(jià)采用Nu/Nu0比值及性能系數(shù)(PEC)準(zhǔn)則,綜合考慮換熱效率與流動(dòng)阻力 。該管型可提升傳熱系數(shù)20%-40%,應(yīng)用于電站鍋爐空氣預(yù)熱器時(shí)傳熱能力提高1倍以上,并有效降低低溫腐蝕與積灰風(fēng)險(xiǎn) 。在石化裝置、核電及LNG液化等領(lǐng)域具有應(yīng)用價(jià)值 。
螺旋槽管亦稱(chēng)螺旋槽紋管,是一種優(yōu)良的雙面強(qiáng)化換熱管,對(duì)管內(nèi)單相流體的換熱過(guò)程有著顯著的強(qiáng)化作用 。特別是現(xiàn)今節(jié)能與環(huán)保的問(wèn)題日益突出,如何提高同軸換熱器的換熱效率,減少能量傳遞過(guò)程的不可逆損失,更合理和有效地利用能源,成為了一個(gè)非常重要的課題。螺旋槽管分為螺旋槽管直管及盤(pán)旋螺旋管。學(xué)者對(duì)其換熱機(jī)理比較一致的看法是:一方面由于螺旋槽的引導(dǎo)作用加強(qiáng)了徑向擾動(dòng);另一方面,發(fā)生了繞流脫體,形成回流區(qū),在再附點(diǎn)處換熱最強(qiáng),同時(shí)由于流體的旋轉(zhuǎn)和脫體使得摩擦阻力增大。當(dāng)換熱加強(qiáng)時(shí)摩擦阻力系數(shù)也隨之升高,換熱性能的提升有利于減少熱傳遞過(guò)程的火用損因此有利于減少對(duì)高品位能的消耗,但是摩擦阻力系數(shù)提升的同時(shí)也增加泵功率,從而增大了能量損失。流體在管內(nèi)的流動(dòng)很復(fù)雜,評(píng)價(jià)其性能需綜合考慮流動(dòng)阻力與換熱特性?xún)煞矫,在前人的基礎(chǔ)上考慮管內(nèi)流動(dòng)和傳熱兩方面推導(dǎo)了螺旋槽管的性能評(píng)價(jià)準(zhǔn)則,得出了管的性能系數(shù)(PEC),并根據(jù)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則對(duì)比兩組螺旋槽管直管和盤(pán)旋螺旋管的性能,分析槽深和螺距對(duì)螺旋槽管性能的影響。
螺旋槽管 ,就是普通換熱管經(jīng)軋制或用其它加工方法在其內(nèi)外表面形成螺旋槽道的一種高效換熱管形。流體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)受螺旋槽紋的引導(dǎo),靠近壁面的部分流體順槽旋轉(zhuǎn);另一部分流體順壁面沿軸向流動(dòng)時(shí),螺旋形的凸起也使流體產(chǎn)生周期性的擾動(dòng)。前一種作用有利于減薄流體邊界層;后一種作用引起邊界層中流體質(zhì)的擾動(dòng),因而可以加快壁面至流體主體的熱量傳遞。兩種作用綜合作用的結(jié)果,使管內(nèi)換熱效果得到加強(qiáng)。管外的強(qiáng)化傳熱主要體現(xiàn)在冷凝過(guò)程,當(dāng)殼程有冷凝相變時(shí),螺旋槽成為排泄凝液的通道,可使凹槽兩邊的冷凝液膜減薄,從而減少熱阻,提高冷凝給熱系數(shù)。