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强化冷凝传热冷凝传热

强化冷凝传热冷凝传热

冷凝传热是指蒸气与温度低于其饱和温度的壁面接触时,将潜热传给壁面而自身冷凝的一种对流传热过程。工业上经常见到加热水蒸气再冷凝;在很多单元操作(如蒸馏、蒸发和制冷)中也有各种组分蒸气的冷凝。此外,化工生产中还有组分沸点差较大的混合蒸气的冷凝,在冷凝的同时还伴有可凝蒸气向冷凝壁面扩散的现象,故属于热质传递过程。

强化冷凝传热冷凝类型

蒸气在壁面上的冷凝有两种类型:①膜状冷凝。当冷凝液能润湿壁面时,在壁面上形成一层连续的液膜;蒸气在液膜表面冷凝。冷凝放出的潜热必须通过这层液膜才能传给壁面,因此液膜是冷凝传热的热阻所在。②滴状冷凝。若冷凝液不能润湿壁面,冷凝液以液滴形态附着在壁面上。当液滴增长到一定尺寸后,沿壁面滚落或滴下,露出无液滴的壁面,供继续冷凝。滴状冷凝时的传热分系数比膜状冷凝时大 5~10倍或更多。但在实际设备中,滴状冷凝不稳定,通常是膜状冷凝,所以冷凝传热设备一般按膜状冷凝设计。

强化冷凝传热影响因素

单一饱和蒸气冷凝时,汽相热阻(来自气相边界层)一般很小,往往忽略不考虑,传热系数取决于液膜厚度、液膜流动状况和冷凝液的物性。凡有利于减薄液膜厚度的因素,都会增强冷凝传热。例如冷凝液密度大、粘度小以及液膜流向与蒸气流向一致等,均能使液膜减薄,从而使传热分系数提高;而冷凝温度差的增大,冷壁表面不光滑,则会使液膜加厚,导致传热系数下降。

此外,影响冷凝传热的因素还有:①不凝性气体。当蒸气中存在不凝性气体时,即使只有1%,也会导致传热系数下降50%以上。蒸气中通常含有少量不凝气体,在冷凝过程中不凝性气体会逐渐积累。因此,冷凝器上须备有不凝气体的排放口,操作时定期排放,以保持良好的传热效果。②蒸气过热。当过热蒸气与温度低于饱和温度的壁面接触时,壁面上会有凝结液析出,形成一层液膜,液膜表面温度一般认为近似等于饱和温度,由于饱和温度低于过热蒸汽的主流温度,因此对主流蒸汽产生冷却作用,这部分热交换称为显热交换,可由常规对流换热关联式计算对流换热系数,但显热换热量相对于蒸汽凝结释放的潜热量一般很小,所以通常忽略之。过热蒸汽在流动过程中,一边降低温度,一边发生凝结,直到主流温度降低到饱和温度,此时温度不再变化,从这个位置开始,就是常规的饱和蒸汽冷凝段。

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强化冷凝传热造价信息

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冷凝式燃气热水炉

  • ZYRS-Q240,制热功率:240KW,1550×880×1160,160kg
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  • 佛山自由能电器有限公司
  • 2022-12-07
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冷凝式燃气供暖锅炉

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  • 佛山自由能电器有限公司
  • 2022-12-07
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低氮冷凝热水炉

  • RSTDQ498-N-99KW,容积:498L 输出功率:99KW,Ф740×2550,310kg
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  • 2022-12-07
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冷凝容积式燃气热水器

  • RSTDQ320-N-75KW,容积:320L 输出功率:75KW,Ф740×1950,200kg
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  • 13%
  • 佛山自由能电器有限公司
  • 2022-12-07
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冷凝容积式燃气热水炉

  • RSTDQ320-N-75KW,容积:320L 输出功率:75KW,Ф740×1950,200kg
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  • 13%
  • 佛山自由能电器有限公司
  • 2022-12-07
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强化木地板

  • 强化新枫彩系列-相思红木
  • 清远市连州市2012年上半年信息价
  • 建筑工程
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强化木地板

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强化木地板

  • 强化新枫彩系列-水墨柚木
  • 清远市连州市2012年上半年信息价
  • 建筑工程
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反光强化玻璃

  • 6mm
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  • 建筑工程
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复合强化木脚线

  • 2700×100×15
  • m
  • 湛江市2020年3季度信息价
  • 建筑工程
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户外冷凝

  • 户外冷凝
  • 1台
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  • 中档
  • 含税费 | 含运费
  • 2017-09-07
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风冷冷凝

  • 该机组匹配一台排风式风冷冷凝器,满足机组冷凝需求
  • 1台
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  • 日立、海立中野、昆腾、凯洛文
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  • 2019-09-20
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风冷冷凝

  • 该机组匹配两台排风式风冷冷凝器,满足机组冷凝需求
  • 2台
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  • 日立、海立中野、昆腾、凯洛文
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  • 2019-09-20
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冷凝水水泵

  • 冷凝水水泵
  • 1台
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  • 格兰富、赛莱默、威乐
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  • 2021-09-17
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UPVC冷凝水管

  • DN25空调冷凝
  • 497m
  • 1
  • 中高档
  • 不含税费 | 含运费
  • 2022-01-13
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强化冷凝传热强化传热原理

(1)改变冷凝表面的物理性质

通过加滴状冷凝促进剂,冷凝表面镀贵金属(金、银等)和涂高分子材料,冷凝液在表面张力的作用下使冷凝过程呈滴状冷凝,加大传热系数,从而强化传热。

(2)使用低翅片管(或螺纹管等)

使用低翅片管可达到增加传热面积和改变冷凝液分布的效果,从而强化冷凝传热。

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强化冷凝传热管内强化

在20世纪70年代初期采用的是光滑管,换热管水平放置,制冷剂蒸汽走管内,管外走空气,主要用于空调器中制冷剂蒸汽的冷凝。为了强化管外的换热,一般在管外加翅片。许多研究者对于光滑管内的冷凝换热的机理进行了广泛的研究,换热管直径在3~以上,制冷剂为纯质制冷剂、近共沸混合物制冷剂及非共沸混合物制冷剂。

研究证实,冷凝换热的强度与流动状态密切相关,光滑管内的冷凝过程一般可分为环状流、分层流、波状流、团状流和柱状流,团状流和柱状流在冷凝过程的末端出现,不同的流动状态,冷凝换热系数的大小不同。而流动状态是由蒸汽的剪切力和重力的大小决定的,当蒸汽剪切力起主要作用时,流动表现为环状流,当重力起主要作用时,流动表现为分层流、波状流和团状流。

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强化冷凝传热冷凝传热常见问题

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强化冷凝传热管外强化

对于大型冷水机组的冷凝器一般采用管壳式换热器,制冷剂走管外,管内走冷却水。对于管外冷凝强化传热技术应用得比较普遍的是二维整体翅片管(低肋管),肋的横截面形状为梯形和矩形。低肋管的传热强化的原因在于翅片增大了换热面积及在翅的侧面形成较薄的冷凝液膜。由于液体表面张力的作用,在翅的底部,两翅之间滞留了较厚的冷凝液,这将使有效换热面积减小。

为了使聚集在翅底的冷凝液尽快排除,很多研究者对翅间距、翅高、翅厚及等进行了优化研究队,针对不同的制冷剂得到了最佳尺寸。

除了对翅片参数进行优化外,还采取一些专门冷凝液排放技术来强化冷凝换热,如排液板技术、EHD排液技术及排液孔技术。2100433B

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强化冷凝传热冷凝传热文献

水平冷凝管中分相流的传热 水平冷凝管中分相流的传热

水平冷凝管中分相流的传热

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水平冷凝管中分相流的传热

一种新型高效传热铜管的冷凝传热性能实验研究 一种新型高效传热铜管的冷凝传热性能实验研究

一种新型高效传热铜管的冷凝传热性能实验研究

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页数: 4页

建立无润滑油实验台,以R22,R134a和R410A为工质,测试新型铜管Turbo-DWT和常规内螺纹铜管Turbo-A的冷凝传热性能,并进行比较。从实验数据可知,新管型Turbo-DWT的冷凝传热系数高于Turbo-A约42%,且压降低于Turbo-A约65%(R134a)。三种制冷剂相比,R22的传热系数最高,R410A的压降最小。Turbo-DWT是一种更高效的冷凝传热管,且适用于各种冷媒。

复合强化传热强化传热原理

在传热中,单位时间内的换热量Q与冷热流体的温度差Δt及传热面积A成正比,即Q=KAΔt式中,K为传热系数,是反映传热强弱的指标。从上式可以看出,增大传热量可以通过提高传热系数、扩大传热面积和增大传热温差3种途径来实现。

从强化的传热过程来分,可分为导热过程的强化、单相对流传热过程的强化、沸腾传热过程的强化、凝结传热过程的强化和辐射传热过程的强化。从提高传热系数的各种强化传热技术来分,可分为有功技术和无功技术,也将其称为有源强化技术和无源强化技术,主动式强化技术和被动式强化技术。

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传热强化正文

提高传热系数的传热技术。在传热理论的应用研究中最常遇到传热强化问题。强化的目的是提高设备的利用率、节约能源或满足特殊的工艺要求。

根据传热系数的定义式,传热过程的总热阻(1/KA)等于固壁两侧的对流换热热阻(1/h1A,1/h2A)和固壁本身的导热热阻(δ/kA)等 3个分热阻之和。其中K为总传热系数,h1、h2分别为两侧流体对固壁的对流传热系数,δ和k为固壁的厚度和热导率,A为固壁传热面积。如果传热是在高温下进行,总热阻中还应包括分热阻──辐射热阻。因此,一般地说,降低任何一个分热阻都能提高传热系数。但是实际上,只有当固壁的导热热阻相对于其他几个分热阻较大或相接近时,选用热导率k比较大的金属作固壁材料才是有意义的。当对流换热热阻较大时,导热热阻在总热阻中所占比重很小,这时为了强化传热,主要是靠设法减小固壁两侧的对流换热热阻。就两侧的对流换热热阻来说,如果两值相近,强化两侧或任一侧都有效果;如果两者差别较大,则应着重强化原来换热热阻大的一侧。

通过减小分热阻以强化传热的办法很多,经常应用的有:①选用热导率大的材料,或减薄固壁厚度,以降低导热热阻;②提高气体和固壁表面的黑度,以降低辐射热阻。

强化对流换热常常是强化传热过程的主要途径,可以采用的手段也更加多样,常用的有:①选用热导率比较大的流体。例如,氢冷比空气冷有效,水冷效果更佳;②加大流动速度,以提高湍流度,减薄边界层,降低对流热阻;采用短管换热器也可以抑制边界层增厚;③采用螺旋管、螺旋板、入口旋流片、各种波形管、异形管和管内插入件,以及粗糙表面等以增强流体扰动;④在对流换热较弱的一侧采用肋片、翅片,以增大换热面积和扰动度;⑤尽量采用相变换热,并且在沸腾汽化时应用多孔金属壁以增加汽化核心;在蒸汽凝结时,换热面上加涂料或流体中掺入添加剂,造成珠状凝结条件;⑥改进冷热气流的流向安排,以提高换热温压;应用电磁和超声等效应也可以达到强化传热的目的。

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强化传热管简介

上世纪60年代以来,强化传热技术得到了长足的发展。强化传热管的开发应用已日趋成熟,如适合在单相流工况应用的螺旋槽管、横纹管、缩放管等以及适合相变传热的各种翅片管、T形管、表面多孔管、纵槽管等,已有众多学者研究过多种强化传热的异形管。螺旋槽管是上世纪60年代中期发展起来的高效换热元件,它加工方便,能在功耗增加很小的情况下,显著地强化管内传热,尤以强化管内单相流体传热而著称。横纹管则是螺旋槽管的螺旋角增加到90。时的特殊情况。许多学者的研究表明,螺旋槽管的螺旋角接近90°时比螺旋角小的效果好,说明横纹管的强化传热效果优于螺旋槽管。缩放管是由依次交替的多节渐缩段与渐扩段构成,在单相流中,能增大管壁处流体的湍动,提高传热效果 。

与其它强化管相比,流阻较小,而且由于缩放管曲面的过渡比较平滑,不易产生结垢,因此适用于含有尘埃流体的强化传热。文中介绍对缩放管、螺旋槽管和横纹管等强化传热管进行工质为水一水蒸气的传热与流阻的对比实验研究。

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