在管壳式换热器的壳程中设置折流挡板的主要目的是增强湍动、提高流体流速、改善传热;增强其刚度、对管束起到支撑作用、防止管子挠度过大,防止震动.由于换热介质的种类不同而各有侧重.
时间: 2023-11-13 15:03:25 浏览: 59
你说得很对,管壳式换热器中设置折流挡板的主要目的是增强湍动、提高流体流速、改善传热效率。通过设置折流挡板,可以使流体流经管壳换热器时产生剧烈的涡流和横向流动,增强了流体之间的热量和质量传递,从而提高了传热效率。此外,折流挡板还可以起到增强换热器的刚度,对管束起到支撑作用,防止管子挠度过大,从而减少设备的振动和噪音。
不同的换热介质对折流挡板的侧重点可能不同。例如,对于高黏度的介质,设置折流挡板可以有效地降低介质的流速,减少流体的压降和阻力,同时增强了流体的湍动,提高了传热效率。对于易结垢的介质,折流挡板也可以起到防止结垢的作用,从而保证了换热器的长期稳定运行。
因此,在实际应用中,需要根据具体的介质性质和工艺要求,选择合适的折流挡板结构和数量,以实现最佳的换热效果和设备稳定性。
相关问题
管壳式换热器的工作原理
管壳式换热器是工业中最常见的热交换设备之一,它的工作原理基于传热学中的对流换热原理。这种设备主要由外壳(通常是一个圆柱形或矩形的管束容器)和内部的管子组成,管子之间填充有传热介质,如蒸汽、水或气体。
以下是管壳式换热器的工作过程:
1. 热流体(如高温气体或液体)在壳程内流动,沿着管束外侧经过,它的热量通过管壁传递给另一侧的冷流体(如冷却水或低温气体)。
2. 冷流体则在管束的内侧流动,吸收从热流体传递过来的热量。由于两流体在管内外侧流动,形成“逆流”,这有助于提高换热效率。
3. 管子一般采用铜、不锈钢等耐腐蚀材料制成,以保证长期使用下的稳定性。如果需要,管子上可能还会安装翅片或波纹,增加接触面积以增强换热效果。
4. 这种结构设计使得热量能有效地从高温一侧传递到低温一侧,从而实现热量的交换。
S. V. Patankar 和 D. B. Spalding 提出了分布阻力的概念,来表征壳程固体表面对流体流动的影响,即把壳程内的换热管束、支撑板以及折流挡板等固体结构看成是多孔介质的骨架,用体积多孔度来表示流体流动所占有的空间占到整个换热器名义空间的百分比,形成了简化的换热器流体流动和传热的数学模型。这种方法既保留了用微分方程来描述壳程流体流动与传热的特点,又简化了换热器的复杂的几何结构,从而实现了管壳式换热器壳程流场的数值模拟。尽管 S. V. Patankar 和 D. B. Spalding 所研究的换热器较简单,网格划分较粗,计算精度也较低,未准确地得到换热管束间的流体流动情况。但是其模拟过程阐述了流动的数值模拟技术,为常用换热器的三维流场数值模拟提供了一定基础。
正是基于 S. V. Patankar 和 D. B. Spalding 的分布阻力概念,后来的研究者们提出了更加精细的数值模拟方法,以更准确地模拟管壳式换热器壳程流场。例如,基于计算流体力学(CFD)的方法可以通过网格划分、数值方法和求解算法等手段,对流场进行模拟和计算,得到更加准确的结果。这些方法为换热器设计和优化提供了重要的工具和手段。同时,这些研究也有助于深入理解流体力学的基本原理和数值模拟的技术方法。
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