折流板開、擴孔對換熱器性能的影響研究.pdf

1、采用弓形折流板的管殼式換熱器因其結(jié)構(gòu)簡單、制造維護方便及傳熱效果較好等優(yōu)點一直被廣泛采用，尤其在大型化工企業(yè)中應(yīng)用更多。在管殼式換熱器的殼程設(shè)置折流板可以得到較好的殼程傳熱效果，此時殼程流體反復(fù)橫向沖刷管束，增大了流體的湍動，提高了殼程傳熱系數(shù)，同時對傳熱管起支承作用。但這種結(jié)構(gòu)和流體的流動方式存在著如下的缺點：①流體反復(fù)沖刷管束，容易激發(fā)管束振動，導(dǎo)致?lián)Q熱管破壞；②殼程壓降較大，不利節(jié)能；③折流板背側(cè)存在有流動死區(qū)，從而導(dǎo)致傳熱效果降

2、低，對防垢、防腐也不利。而在弓形折流板上開孔或?qū)芸讛U孔，能在一定程度上克服上述不足，是一種簡單易行的提高傳熱效率的方式。
　　 本文對弓形折流板的管橋開孔和管孔擴孔進行了優(yōu)化試驗。對選定的結(jié)構(gòu)方案做了傳熱與流阻性能對比評價；然后，通過試驗測得的數(shù)據(jù)，利用線性回歸法對優(yōu)化結(jié)構(gòu)的折流板管束建立了努塞爾數(shù)Nu和阻力系數(shù)ξ的關(guān)聯(lián)式。最后采用Webb方法，對優(yōu)化的折流板管束方案進一步作了傳熱和阻力性能評價。
　　 試驗數(shù)據(jù)和對比

3、分析評價表明：①在管橋開孔優(yōu)化試驗中，方案12-Φ8結(jié)構(gòu)（其開孔總面積/圓缺面積為0.25）較優(yōu)。與未開孔折流板管束相比，此方案的對數(shù)平均溫差△t■，傳熱量Q及綜合性能指標α0/△P均有不同程度的提高，其增幅分別為：3.47～5.18％(2.15～2.47℃)、3.16～3.93％和20.96～25％；殼程壓降△P有明顯降低，其降幅為19.43～21.65％；殼程傳熱與阻力綜合性能Nu。/ξ。0.29也提高了4.5～8.5％。②在管孔擴