换热器传热过程的强化

 换热器的传热过程广泛存在于电力，冶金，动力机械，石油，化工，低温，建筑以及航空航天等许多领域。这些传热问题除需要计算传热量外，很多情况下涉及到如何增强传热的问题。

传热过程的强化：

  传热过程的强化，就是力求在单位时间内，单位换热面积传递尽可能多的热量。所获得的效果表现为三方面：1.在设备投资以及输送功耗一定的条件下，获得较大的传热量，从而增加换热器容量，提高换热器效率；2.保持换热器容量不变，使设备结构紧凑，体积减小，材料耗量减少，成本降低；3.降低高温部件的温度，例如各类发动机，核反应堆，电力，电子设备中元器件的冷却，保证设备安全运行。

         计算换热器传热过程的基本计算公式为

              Q=kA△T

即传热量由三个因素决定，传热温差，传热面积，传热系数，所以强化换热器传热的途径也从增加K,A, △T来考虑。

1， 增加传热系数K

增加传热系数就是要减小传热热阻。以两流体通过圆管管壁进行传热为列，基于圆管外壁面的传热系数表达式为：

 

式中，d1,d2,分别为管外径；h1,h2分别为管内外流体的对流表面传热系数；R1，R2分别为官内外壁的污垢热阻。

由于换热器是长时期运行的热设备，所以在运行一段时间后，常常在换热面上集结水垢，淤泥，油污，和灰尘之类的污垢。这些污垢在传热过程中都表现为附加热阻，导致传热系数减小，换热性能下降。

由公式可以看出，提高h1,h2选用传热性能良好的材料作为传热间壁，尽可能减小壁厚，减轻污垢聚集，均能是传热系数增大。增加传热系数要注意应当减小最大的局部热阻。一个传热过程由几个热阻串联而成，减小最大的热阻才能使传热得到明显强化。这是强化传热的一个基本原则。

如何提高表面传热系数h1,h2以改善传热呢？一般来说，增大流速和增强扰动以减薄和破坏边界层，是减小对流换热热阻的主要方法。提高流体流速，可减小层流底层的热阻。但是采用增大流速的方法来增强传热是，由于流体增加会使流体流动阻力增加，所以必须兼顾热流量和流动阻力选择最佳流速。例如，采用螺旋管，钢铝符合翅片管，高频焊螺旋翅片管等以及正确的布置换热面，如叉排布置等方法，都可以有效地增强扰动，破坏边界层，从而增大换热系数。

2.增加对数平均温差△T

在冷热流体进出口温度一定时，改变流型的布置可以提高平均温差。在对换热器进行分析时已经指出，逆流流型时平均温差最大，顺流的平均温差最小，因此从强化传热的角度出发，换热器应布置成逆流。

3.扩大传热面积A

   换热器增大传热面积是最有效的的强化传热途径。多布置一些换热面，可以降低总传热热阻，加大传热量。改善传热面的结构，不仅能增加传热面，还能是流体的流动和换热特性得到改善。翅片化，螺旋管等传热表面均能扩展换热面积。

   翅片管的翅片应用于表面传热系数小的场合特别有效。利用轧制和绕制，挤压等方法将表面制成各种凸凹形状，从而增加传热面积，使传热过程加强

无锡德利达换热器制造有限公司是散热器的生产基地。主要产品有 翅片管,钢铝复合翅片管,螺旋翅片管,高频焊翅片管,绕片式翅片管,轧片式翅片管,换热器,散热器,加热器,冷却器,导热油散热器,空气加热器,空气冷却器,双金属翅片管,不锈钢散热器,蒸汽散热器,翅片管散热器,翅片式散热器,余热回收换热器,暖风机等