螺旋折流板換熱器熱態實驗研究

【摘要】將螺旋角分別為9°、15°、20°、25°、30°的螺旋折流板換熱器與弓形折流板換熱器進行了傳熱與阻力性能的比較，確定螺旋折流板換熱器的最佳結構，結果表明：隨著角度的增大，換熱增強，且40°時為最佳。

【關鍵詞】螺旋折流板； 螺旋角；傳熱；阻力性能 在管殼式換熱器中，螺旋折流板換熱器由于其能夠改善殼側流動換熱性能，在相同的壓降下較弓形折流板換熱器而言其殼側換熱系數較高而得到研究及應用。對于高黏度流體而言，其換熱效果更加突出。在工業生產應用中，換熱器總是與其他熱力設備相互關聯，這必然會影響到換熱器運行過程中的一些熱力參數，諸如換熱工質的進口溫度及流量的變化，換熱器動態特性的研究對于換熱器熱過程的實時控制、狀態計算、優化及合理利用是十分必要的［1］。本文通過實驗研究的方法對連續螺旋折流板換熱器在水油為換熱工質系統的動態特性進行了試驗研究，將螺旋角分別為9°、15°、20°、25°、30°的螺旋折流板換熱器與弓形折流板換熱器進行了傳熱與阻力性能的比較，通過對熱態實驗結果的處理，結合流動特性實驗和數值模擬研究，為以后回歸出努賽爾數（換熱）計算關聯式和阻力計算關聯式，自行編制設計計算軟件提供了依據［2］。

1換熱器試驗研究

1.1 實驗目的：測定螺旋折流板換熱器的傳熱及阻力性能，將螺旋角分別為9°、15°、20°、25°、30°的螺旋折流板換熱器與弓形折流板換熱器進行了傳熱與阻力性能的比較，確定最佳結構。

1.2 實驗裝置：實驗系統如圖1。實驗用換熱器為1-4型浮頭式換熱器，按GB151-89《鋼制管殼式換熱器》制作。9°、15°、20°、25°、30°、弓形折流板6個芯子，芯子可以拆卸，殼體和管路系統固定不變。

實驗系統為0﹟柴油-水換熱， 右側為熱油系統，用電加熱器加熱；左側為冷水系統。換熱器長度1600mm；殼體外徑188mm，壁厚5mm；換熱管外徑10mm，壁厚1.5mm，換熱管有效長度1139mm，叉排布置。換熱管材料導熱系數為：36.7W/（m·K）。

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