<var id="t5jf3"><dl id="t5jf3"></dl></var>
<var id="t5jf3"></var>
<cite id="t5jf3"></cite> <cite id="t5jf3"></cite>
<var id="t5jf3"><span id="t5jf3"></span></var>
<cite id="t5jf3"></cite>
<menuitem id="t5jf3"></menuitem>
<var id="t5jf3"><video id="t5jf3"><thead id="t5jf3"></thead></video></var><cite id="t5jf3"></cite>
哈雷釬焊板式換熱器
專業生產:換熱器;分水器;過水熱;冷卻器
新聞動態

當量螺旋角對三分螺旋折流板換熱器性能的影響

點擊:1512 日期:[ 2014-04-26 21:14:19 ]
                  當量螺旋角對三分螺旋折流板換熱器性能的影響                      劉化瑾,陳亞平,李彥晴,王偉晗,黃 鍇                   (東南大學能源與環境學院,江蘇南京 210096)     摘要:提出了非連續螺旋折流板換熱器的當量螺旋角定義,并建議以組合數ho/Δp1/3o來反映換熱器的綜合性能。對可拆卸芯體管束折流板的傾斜角為10°扇形、15°扇形、15°橢圓、20°扇形、20°扇形搭接的三分螺旋折流板換熱器和弓形折流板換熱器進行了傳熱和壓降性能測試實驗。實驗結果表明:其中當量螺旋角最大的20°傾斜角扇形折流板方案的殼側換熱系數最高且壓降較低,其綜合性能指標ho/Δp1/3o比弓形折流板換熱器的數值高26%左右; 20°傾斜角扇形搭接方案與當量螺旋角相仿的15°傾斜角扇形方案的性能大致相當; 15°扇形方案比當量螺旋角較小的15°橢圓方案的性能更高。可見對換熱器的性能起決定作用的是當量螺旋角而不是傾斜角;實驗預示在當量螺旋角更大的范圍存在最佳值。     關鍵詞:螺旋折流板換熱器;三分螺旋折流板;當量螺旋角;傾斜角;性能實驗     中圖分類號:TK 124   文獻標識碼:A   文章編號:1005-9954(2010)07-0022-04     由于1/4螺旋折流板換熱器可形成殼程的螺旋柱塞流動通道,消除流動死區,在強化傳熱的同時,降低殼程阻力損失,并有效抑制污垢的形成,因而逐步受到國內外強化傳熱領域專家和換熱器行業的重視[1-10]。陳亞平[11-12]在此基礎上又提出了一種新型三分螺旋折流板換熱器結構,該方案不僅零件數目減少,而且更適合用于正三角形布管排列場合,因而具有良好的市場前景。     1 當量螺旋角     國內外有許多文章討論了螺旋角大小對螺旋折流板換熱器傳熱性能和壓力損失的影響,但這種影響究竟是增是減還是有最佳值存在,可以說眾說紛紜[1-2, 6-7, 9]。主流的觀點認為以單位壓降的殼側換熱系數確定的最佳螺旋角值約為40°。     螺旋角雖然在很多文獻中都有涉及,但大多將螺旋角等同于傾斜角。由于螺旋角原本是根據連續螺旋體而定義的,從描述流體的螺旋流動總趨勢的角度,定義非連續螺旋折流板換熱器的當量螺旋角α為在相同螺距下連續螺旋折流板外徑處的傾斜角度,即                       式中:α為當量螺旋角,Hs為螺旋折流板的螺距,D為螺旋折流板的外徑。     與螺旋角為α的連續螺旋折流板的螺距相比,傾斜角β等于α的非連續螺旋折流板方案在相鄰折流板外徑連續相接的條件下其螺距較小;或者說,非連續螺旋折流板的當量螺旋角α小于其傾斜角β。     傾斜平面與圓柱相切可得到橢圓,因而在圓筒殼體內傾斜布置的折流板形狀必然是橢圓的一部分。無論是1/4螺旋折流板還是三分螺旋折流板都有2種裁剪方案,一條直邊平行或重合于橢圓半長軸的為橢圓折流板,而以橢圓的短軸為對稱線的稱為扇形折流板。扇形折流板方案因對稱而對角線較長的緣故,在同樣的傾斜角下,其螺距和當量螺旋角都較橢圓折流板方案的大。     式(1)也可用于計算相鄰折流板軸向搭接后的當量螺旋角。采用搭接方案后,由于螺距減小,其當量螺旋角也就將變小。     2 實驗方案     換熱器性能試驗是利用課題組與企業合作建造的板翅式換熱器性能實驗臺實施的。實驗時以質量分數20%乙二醇水溶液為加熱流體,走管程;導熱油為冷卻流體,走殼程。導熱油系統的電加熱器停用,油在實驗件中被加熱后再引入一個板翅式換熱器由風洞冷卻,通過變頻器調節風機流量來控制進油溫度。實驗系統流程如圖1所示。     為了研究當量螺旋角對螺旋折流板換熱器性能的影響,分別對傾斜角為20°扇形、20°扇形搭接、15°扇形、15°橢圓和10°扇形的三分螺旋折流板換熱器以及弓形折流板換熱器進行了試驗研究,測量了上述換熱器的傳熱及壓降特性。試驗件換熱器的殼體是公用的,芯子可更換,如圖2所示,管程和殼程都是單程,逆流布置。換熱器尺寸為殼體內徑126 mm,管子10 mm×1 mm×1 196 mm,折流板外徑123mm;傳熱管子根數:弓形49,其他48。其他幾何參數見表1。                                   實驗現場布置圖片如圖3所示。實驗臺采用美國高準公司的質量流量計測量導熱油和乙二醇水溶液的流量,可同時提供質量流量和容積流量值。溫度和壓力測點都布置在進出口彎管上,用鉑電阻溫度計測量溫度,用差壓變送器測量流動阻力,實驗數據通過安捷倫公司生產的34970A數據采集儀采集處理,并以美國NI公司的LABVIEW軟件平臺編制操作程序,測量數據每10 s巡讀一遍。實驗件通過波紋管與系統管路接口相連接。                         3 實驗結果與分析     由于實驗測量項目并不包括換熱器的壁溫,所以只能從獲得的冷熱流體主輔兩側換熱量Q1和Q2的平均值和對數平均溫差Δtm求得總體傳熱系數K。                        然后需要從實驗結果中分離出兩側的換熱系數。管內水側的換熱系數hi可用Dittus-Boelter公式估算求得,由于其數值遠高于殼程油側的值,所以由此求得的殼側的換熱系數ho值精度比較高,可以滿足工程應用。                       式中:A為傳熱面積;λ為導熱系數;d為管徑。下標w為水的物性, ,i o分別為管子內側和外側。乙二醇水溶液的物性依據圖線擬合成公式。由于是新換熱器,可不計污垢熱阻,只需扣除管壁熱阻。殼側壓差Δpo等于記錄的油側壓差減去進出口接管段的局部阻力損失。                      由于不同折流板方案殼側的通流截面積不同,不宜采用Re作自變量來比較,考慮到所有試驗是在同一殼體內完成的,故采用油流量qo作自變量較為合理。在所有實驗條件下,管內熱水側(質量分數20%乙二醇水溶液)的閥門開度不變,質量流量約為1.05 kg/s。圖4—6分別顯示了在乙二醇水溶液進口溫度70℃、導熱油進口溫度40℃的條件下,諸方案的總體傳熱系數K、殼側換熱系數ho和殼側壓降Δpo隨油流量的變化關系。圖7和圖8是分別依據ho/Δpo和ho/Δp1/3o這2個指標在上述條件下繪制的變化曲線。可見由于后者考慮了換熱器傳熱性能與阻力損失的代價同步增長的因素,其曲線基本不隨流量變化而變,因而可將刻度放大,更清楚地反映出各種方案之間的區別。因而用ho/Δp1/3o作為綜合評價指標更為合理。                       可見,在實驗范圍內傾斜角20°的扇形折流板方案的性能最好,它不僅阻力較低,而且無論是殼側換熱系數值還是綜合性能指標值都比較高,其綜合性能指標ho/Δp1/3o比弓形折流板換熱器的數值平均高26%左右;相同傾斜角的20°扇形折流板搭接后比不搭接方案無論是換熱系數值還是綜合性能指標值都有所降低,由此證實了軸向搭接方案并不合理;20°傾斜角扇形搭接方案與當量螺旋角相仿的15°傾斜角扇形方案的性能大致相當;相同傾斜角的15°扇形方案比15°橢圓方案的性能更高,由于后者的螺距較小,需要布置更多的折流板;而10°扇形折流板方案的換熱系數較低且壓降較高,其綜合性能指標值在某些條件下甚至不如弓形折流板方案。實驗結果表明在一定范圍內螺旋折流板換熱器的傾斜角增大時換熱系數隨之增大,阻力降低,ho/Δp1/3o指標增大。由于目前尚未對更大傾斜角的三分螺旋折流板換熱器性能進行試驗,最佳當量螺旋角尚待進一步的試驗來確定。總之,試驗結果表明對換熱器的性能起決定作用是當量螺旋角而不是傾斜角。     4 結論     (1)螺旋折流板換熱器殼程換熱系數及殼程壓降的大小與折流板所形成的通道的傾斜程度有直接關系。當量螺旋角可作為描述非連續螺旋折流板內流體總體運動狀態的指標,而且它與連續螺旋折流板換熱器的螺旋角定義可無縫接軌。當量螺旋角與折流板的傾斜角雖然相關,但屬于不同的概念。     (2)在一定范圍內,相對螺距較大即當量螺旋角較大的方案,其換熱性能較好,阻力較小。在相同的傾斜角下,扇形螺旋折流板的當量螺旋角較橢圓螺旋折流板的大,前者的性能明顯優于后者;而通過搭接減小螺距的方案,因其當量螺旋角減小,其換熱性能亦變差,表明螺旋折流板的軸向搭接方案是不經濟的。試驗結果表明對換熱器的性能起決定作用是當量螺旋角而不是傾斜角。試驗預示了傾斜角20°以上的螺旋折流板換熱器可能具有更高的性能,尋求最佳角度的試驗還有待今后補充。     參考文獻:略
上一篇:高壓清洗機在熱交換器清洗上的應用 下一篇:寬間隙板式換熱器在擠壓造粒單元中的應用

相關資訊

Copyright ?2008 哈雷換熱設備有限公司 All Rights Reserved. 地址:奉化外向科技園西塢金水路 電話:0086-574-88928255 傳真:0086-574-88916955
換熱器 | 板式換熱器 | 釬焊板式換熱器 | 冷卻器 | 分水器 | 地暖分水器 | B3-14B板式換熱器 | 網站地圖 | XML 浙ICP備09009252號 技術支持:眾網千尋
最新色情绪网址,影音先锋中文字幕亚洲资源站,伊人久久大香线蕉综合,一本道在线电影
<var id="t5jf3"><dl id="t5jf3"></dl></var>
<var id="t5jf3"></var>
<cite id="t5jf3"></cite> <cite id="t5jf3"></cite>
<var id="t5jf3"><span id="t5jf3"></span></var>
<cite id="t5jf3"></cite>
<menuitem id="t5jf3"></menuitem>
<var id="t5jf3"><video id="t5jf3"><thead id="t5jf3"></thead></video></var><cite id="t5jf3"></cite>