三分螺旋折流板立式冷凝器傳熱性能的研究.pdf

1、立式管殼式冷凝器具有占地面積小，安裝維修方便，以及適應(yīng)另一側(cè)實(shí)現(xiàn)管內(nèi)降膜或強(qiáng)制對(duì)流蒸發(fā)的需要等優(yōu)點(diǎn)，但是由于傳統(tǒng)弓形折流板立式冷凝器管外凝結(jié)液在重力作用下聚集，管束表面的凝結(jié)傳熱熱阻很快沿程增大，存在殼側(cè)凝結(jié)換熱系數(shù)較低的缺點(diǎn)。為了改進(jìn)立式冷凝器的性能，本論文對(duì)三分螺旋折流板立式冷凝器強(qiáng)化凝結(jié)傳熱性能的疏液結(jié)構(gòu)形式（包括將傾斜折流板的下游端直邊加寬并折彎成擋液堰、分段變角度和雙頭螺旋）進(jìn)行了試驗(yàn)分析和模擬計(jì)算研究。試驗(yàn)所用立式冷凝器采用

2、公用殼體可置換芯體結(jié)構(gòu)，共有雙頭變角度帶與不帶擋液堰，單頭變角度帶與不帶擋液堰，單頭定角度帶與不帶擋液堰6種螺旋折流板芯體以及1種用于對(duì)比的傳統(tǒng)弓形折流板芯體。通過試驗(yàn)比較分析了6件三分螺旋折流板芯體和1件弓形折流板芯體的殼側(cè)凝結(jié)換熱性能，建立了3種不帶擋液堰的螺旋折流板方案和弓形折流板方案的凝結(jié)傳熱模型，并模擬計(jì)算這4種模型凝結(jié)傳熱性能。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明，三分螺旋折流板立式冷凝器方案的傳熱量是弓形折流板方案的1.120倍～1.

3、279倍，總傳熱系數(shù)是弓形折流板方案的1.103倍～1.366倍，殼側(cè)換熱系數(shù)是弓形折流板方案的1.349倍～2.607倍，其中性能最佳的雙頭變角度帶擋液堰方案的總傳熱系數(shù)和殼側(cè)換熱系數(shù)比弓形折流板殼側(cè)換熱系數(shù)平均提高了32.09％～33.17％和122.42～144.41％。帶擋液堰方案殼側(cè)換熱系數(shù)比不帶擋液堰對(duì)應(yīng)方案平均提高5.30～6.81％;雙頭變角度方案比單頭變角度對(duì)應(yīng)方案平均提高11.59％～15.44％;單頭變角度方案比單

4、頭定角度對(duì)應(yīng)方案平均提高21.21％～29.11％。模擬結(jié)果呈現(xiàn)出和試驗(yàn)結(jié)果的一致性，驗(yàn)證了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，模擬結(jié)果還顯示出螺旋折流板方案中性能最差的單頭定角度不帶擋液堰方案的冷凝器蒸汽流動(dòng)比弓形折流板方案減少15％～20％的流動(dòng)死區(qū)。
　　依據(jù)試驗(yàn)研究和模擬計(jì)算，本論文較為完整的研究了不同結(jié)構(gòu)的三分螺旋折流板立式冷凝器以及作為對(duì)比的傳統(tǒng)弓形折流板立式冷凝器的殼側(cè)流動(dòng)和傳熱特性。通過綜合比較得出三分螺旋折流板立式冷凝器強(qiáng)化凝結(jié)傳