要：本文对螺旋折流板换热器和传统的弓形折流板换热器进行了壳程传热功用和壳程的 阻力的对比,还经由执行方法对25°、40°螺旋角的螺旋折流板和弓形折流板换热器进行了壳程传 热功用和壳程阻力的研讨,得出螺旋折流板换热器的螺旋运动强化了传热,螺旋折流板换热器的壳 程阻力比弓形折流板换热器的壳程阻力小。
关键词：弓形折流板;螺旋折流板;传热系数;压降
1　前语
换热器普及运用于化工、动力、医药、冶金、制 冷、轻工等行业。换热器的种类良多,但管壳式换 热器以其制造随意,出产成本低、选材局限广、清洗便当、适应性强、措置量大、义务可靠的优点,被普及 运用,尤其是在化工、石油、动力等行业中。如进料 换热器、蒸发器、冷凝器、再沸器、回热器。因此,设 计制造出一种高效能、低能耗、低成本的换热设备对 于节流动力有着首要的意义。管壳式换热器牵制常 安插有折流板,使流体按特定的通道运动以改善其 传热特征,弓型折流板换热器是运用最普及的一种 传统的管壳式换热器,它使壳程运动成为弯曲的之字形运动,流体可以垂直冲刷牵制,强化换热,提高 了壳程流体的换热才干,然则,由于流体在接近壳体 壁面处的突然转向使能量损耗矫捷增大,构成壳程 的沿程压力降增大,其他,由于折流板与壳体之间的 旁流和换热管与折流板之间漏流及死区的存在(如 图1),使其壳程运动特征的缺陷十分明晰〔1-2〕。通 过改动壳程折流板的安插,使壳侧流体称连续的螺 旋状运动。因此,胡想的折流板安插应该为连续的 螺旋曲面。然则,螺旋曲面加工比较坚苦,而且换热 管与折流板的一同也比较难完成。思索到加工上的 便当,采用一系列的扇形平面板(称之为螺旋折流 板)替代曲面间相联接,在壳程内组成近似螺旋面, 使壳侧流体发作近似连续螺旋状运动〔3〕(如图2)。 在螺旋折流板换热器中,流体在壳程内的运动倾向 是连续改动的。不存在突然转向的运动,极大的降 低了运动阻力。流体与换热管有一螺旋倾角,流体 螺旋状的绕过换热牵制,不只运动阻力小,而且不存 在滞死区,运动特征的优点是显而易见的。

2　执行
2·1　执行首要设备及仪器
本执行对壳体内径为250mm,3台换热器芯组 都是40根规格为?25×2·5×3000的换热管以正方 形改动45°办法陈列而成,管子材质为Q235。25°、 40°螺旋角的螺旋折流板换热器芯组进行传热功用 及压降的研讨。执行在辽宁石油化工大学的换热性 能综合测试执行台出息行,首要测试仪表、设备为 测温:精密温度计,分度0·1℃,量程(0~50)℃ 和(0~100)℃;
测压:U型管压差计;
流量计:LZB-100转子流量计并联,量程(8~50)m/h。
因为油的粘度较大,本执行设计为:管程走水 =998·2kg/m3,流量定值为18m3/h;壳程走油,密度 ρ=836kg/m3。流量由小到大逐渐改动。
2·2　执行流程
本装置首要收罗两个回路、三个组成部分。两 个回路:冷回路和热回路,即换热系统的管程和壳 程。管程介质为冷水,壳程介质为柴油,测试冷水与 柴油之间的换热效率。三个组成部分收罗:(1)热油 的小储罐及加热部分;(2)冷水的大储罐;(3)轮回动 力系统。
2·3　传热功用测试结果
2·3·1　测试数据
执行时首先疗养好流体的体积流量,当换热器 的传热和运动抵达不变之后,记录一切数据,改动换 热器的工况,不变后再记录数据,如斯重复,直到所 有工况执行终了。

2·3·3　传热功用数据措置结果

2·3·4　数据措置结果分析
(1)螺旋折流板管壳式换热器改动了传统垂直 弓形板多次180°折返横向流的运动办法,增添了窗 口区流体大角度折返的压头损丧失,为介质提高流速供给了可以性,提高了流速就是提高了雷诺数,因此 可以大幅度提高膜的传热系数。
(2)螺旋折流板管壳式换热器平稳的螺旋运动办法,改善了传统垂直弓形板横向折返流构成的折流板后换热面积五分之二左右的三角死区的缺陷, 添加了有效换热面积,提高了全体换热后果。
(3)理论证明,换热介质粘度较大时,污垢热阻占总热阻的50%~70%。螺旋通道内高速改动的介质流有利于冲刷壳程内的颗粒及沉淀物,消弭结 构严峻的三角死区,可减小热阻,这关于提高换热效率是极为有利的。

3　结论 (1)在一致冷水流量和一致壳程的前提下,螺旋折流板换热器的壳程传热系数大于弓形折流板换热 器的壳程传热系数,并且跟着冷水流量的添加,螺旋 折流板换热器壳程传热系数提高得越明晰(见表1、 2、3)。螺旋折流板的传热系数近似为弓形折流板的传热系数的1·2倍,可见螺旋折流板比弓形折流板换热后果好。
(2)在一样执行前提下,跟着螺旋折流板螺旋角度的增大,螺旋折流板换热器壳程传热系数减小(见 表1、2)。螺旋角小的螺旋折流板换热器壳程传热 效率高。
(3)在一致冷水流量的执行前提下,螺旋折流板换热器比弓形折流板换热器的壳程压降小(见图3 4)。
可见,螺旋折流板换热器比弓形折流板换热器 壳程运动阻力低、传热功用好。