新型换热技术

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开发新型的高效传热和换热器技术

开发新型的高效传热和换热器技术

开发新型的高效传热和换热器技术

1. 传热和换热器技术一直是工程领域中不可或缺的重要组成部分,它们在各种工业应用中都扮演着关键角色。

2. 传热和换热器技术的发展历程可以追溯到几个世纪前,从最

初的传统方法到现代高效率的技术,它们不断得到改进和创新。

3. 随着工业化和现代化进程的不断推进,传热和换热器技术的

要求也在不断提高。高效传热和换热器技术的开发成为了工程领域中

一个热点问题。

4. 高效传热和换热器技术的重要性在于其能够提高能源利用效率,减少能源浪费,降低生产成本,保护环境等方面都具有重要的作用。

5. 传热和换热器技术的研究方向主要包括传热机理的研究、传

热模型的建立、传热表面结构的设计等方面。

6. 针对当前传统传热和换热器技术存在的问题,研究人员开始

探索开发新型的高效传热和换热器技术,以应对日益增长的需求。

7. 开发新型的高效传热和换热器技术的核心在于提高传热效率、减少能量损失、降低设备使用成本等方面。

8. 针对不同工业领域的需求,开发新型的传热和换热器技术需

要结合实际情况,进行有针对性的研究和设计。

9. 传热和换热器技术的创新需要多学科、跨行业的合作,以应

对日益复杂和专业化的工业发展趋势。

10. 通过开发新型的高效传热和换热器技术,不仅可以提高工业

生产效率,还可以减少环境负担,促进可持续发展。

11. 未来,随着科技的不断进步和工程技术的日益完善,传热和

换热器技术将迎来更广阔的发展空间,为人类社会带来更多福祉。

12. 总的来说,开发新型的高效传热和换热器技术是工程领域中

一项重要的研究课题,它对提高能源利用效率、推动工业发展、保护环境等方面都具有积极的意义。

新型高效换热管的换热原理

新型高效换热管的换热原理

新型高效换热管的换热原理(节选)

田福生

(江苏兴荣高新科技股份有限公司)

新型高效换热管是采用铜铝材料经过界面冶金结合制造的,这种复合材料同时具有铜和铝的一些特性。但是否比单体材料性能优越,我们从金属学和传热学理论分析如下:

新型高效换热管主要用途是空调的蒸发器和冷凝器。而蒸发器和冷凝器主要结构是由运载制冷剂的载体管材和在其上的铝散热翅片所构成。散热片选用较高导热系数的材料对提高热传导效率很有帮助。如铝的导热系数为735KJ/(M.H.K),铜的导热系数为1386KJ/(M.H.K),同样体积的散热片,铜的重量是铝的3倍,而铝的比热仅为铜的2.3倍。所以在相同体积下,铜散热片可以比铝散热片容纳更多的热量,升温更慢。同样壁厚的管材,铜不但可以快速带走制冷剂的温度,自己的温度上升也比铝的缓慢,因此铜更适合做成新型高效换热管的内表面。铜的瞬间吸热能力比铝合金好,但散热的速度就较铝合金要慢,这主要是铝的比热比铜高2.3倍的缘故。考虑了铜和铝这两种材质各自的优缺点,因此新型高效换热管采用了铜铝复合制造,这种复合管材采用纯铜做为管材内表面金属,而管材外表面和散热鳍(翅)片采用铝合金。凭借较高的导热系数,铜制内层可以快速吸收制冷剂释放的热量;铝制外层与可以借助复杂的工艺手段制成最有利于散热形状的鳍片涨合在一起,铝鳍片提供了较大的储热空

间并快速释放。铝与铜之间没有任何介质,从微观上看铝和铜的原子相互连接

实现了冶金结合,从而彻底避免了传统的铜铝结合产生介面热阻的弊端,大大提高了产品的热传导能力。

对于铜铝等金属导热材料而言,比热和热传导系数是两个重要的参数。新型高效换热管的铜铝结构具有比较高的传热能力,首先是内层铜在短时间内能尽可能多的吸收制冷剂释放的热量,即强大的瞬间吸热能力,只有具备高热传导系数的金属才能胜任。其次是散热器本体应当具备足够的储热能力,即较大的热容量,通常承担这个任务的是铝鳍片。

换热新技术

换热新技术

换热新技术

标题:换热新技术

换热技术是工程领域中重要的应用之一,随着科技的进步,新的换热技术不断涌现。本文将介绍一些最新的换热技术,旨在提高能源利用效率并降低能源消耗。

首先,介绍一种新型的换热器设计。传统的换热器设计往往存在热量损失的问题,而这种新型换热器通过增加热传导面积和优化热量流动路径,有效地提高了换热效率。相关实验表明,与传统设计相比,这种换热器可以节约至少20%的能源。

其次,介绍一种基于纳米材料的换热技术。纳米材料具有较大的比表面积和良好的导热性能,因此可以用来增强换热过程中的传热效果。研究人员将纳米材料应用于换热系统中,发现其热传导率大大提高,从而增加了换热器的效率。

另外,介绍一种利用流体动力学原理的换热技术。该技术利用流体的压力和速度变化,实现了更高效的换热过程。通过优化流体的流动路径和控制流体的速度分布,可以最大程度地提高换热效率。实验证明,这种技术可以使换热器的能源利用率提高30%以上。

除了以上所述的技术,还存在许多其他创新的换热技术,例如利用太阳能进行换热、利用废热回收进行换热等等。这些技术的出现不仅改善了能源利用效率,还降低了环境对能源消耗的负面影响。

总之,换热新技术的不断涌现为工程领域带来了新的发展机遇。通过采用这些技术,可以提高能源利用效率、降低能源消耗,实现可持续发展。未来,我们可以期待更多创新的换热技术的出现,为工程领域带来更大的进步。

微通道换热器的特性分析及应用

微通道换热器的特性分析及应用

微通道换热器的特性分析及应用

微通道换热器是一种用于传热和热力转换的新型换热技术。相比传统换热器,微通道换热器具有体积小、传热效率高、响应速度快、能耗低等优点,被广泛应用于汽车、电子设备、航空航天等领域。本文将对微通道换热器的特性及应用进行分析。

首先,微通道换热器的特性主要包括以下几个方面:

1.尺寸小:微通道换热器采用微细通道设计,通道尺寸通常在10微米至1毫米之间。相比传统换热器,微通道换热器的体积更小,可以实现高功率密度的换热,适用于对空间有限的系统。

2.传热效率高:微通道换热器的微细通道结构可以增加表面积,提高换热效率。此外,微通道换热器采用微尺度流体,流体在通道内流动时,流体与通道墙面之间的质量传递和能量传递更为充分,传热效率更高。

3.响应速度快:微通道换热器由于尺寸小、结构简单,使得其对温度变化的响应速度更快。这对于一些需要快速热传导或需要快速控制温度的应用场合非常重要。

4.能耗低:由于微通道换热器的传热效率高,可以实现在相同传热量的情况下,节约能源消耗。这对于一些对能源效率要求高的应用来说,具有重要意义。

其次,微通道换热器的应用领域非常广泛,具体包括以下几个方面:

1.汽车领域:由于微通道换热器具有尺寸小和传热效率高的特点,因此被广泛应用于汽车的冷却系统中。微通道换热器可以有效减小汽车发动机冷却系统的体积和重量,并提高冷却效果。

2.电子设备领域:随着电子设备的不断发展,其集成度和功率密度越

来越高,导致热管理成为一个重要问题。微通道换热器作为一种非常有效

的热管理技术,可以用于电子设备的散热和温度控制。

新一代高效换热器设备的研究进展

新一代高效换热器设备的研究进展

新一代高效换热器设备的研究进展

随着工业化进程的加速和节能环保的重要性日益凸显,热能利用效率成为工业

生产过程中的重要考量因素。换热器作为一种常见的热能转移设备,发挥着关键的作用。近年来,研究人员不断致力于提高换热器的热传递效率和能源利用效率,推出了一系列新一代高效换热器设备。本文将对这些研究进展进行探讨。

首先,微尺度换热器是当前研究的热点之一。由于微尺度换热器具有更小的传

热路径和更大的表面积,使得流体之间的传热更为充分。例如,微通道换热器利用微小通道内的流体纳米尺度层流来提高传热性能。研究人员通过优化微通道的形状、选择表面涂层材料以增加表面活性,以及调节流体流速和温度梯度来提高热传递效率。此外,纳米流体作为传热工质也被广泛运用于微尺度换热器中,其独特的流变性质和热传导性能也为换热器的高效化做出了贡献。

其次,相变材料换热器在能量存储和回收方面显示出了潜力。相变材料具有在

相变温度范围内吸热或放热的特性,引入相变材料作为换热介质,可以显著增强换热器的热传递效率。例如,蓄热式相变材料换热器可以将多余能量存储到相变材料中,在需要时释放能量,实现能量的高效利用。此外,相变材料换热器还可以用于废热回收,在工业生产中有效地回收废热能,降低能源消耗和环境污染。

再次,换热器表面增强技术在提高换热效率方面取得了显著成果。传统的换热

器表面通常是光滑的,这导致热传递效率有限。通过表面增强技术,可以在换热器表面引入微小的结构,如翅片、螺旋形通道等,以增加表面积和湍流运动的程度。这种增强表面结构可以有效地提高传热和传质效率。同时,还可以采用耐磨材料和防腐涂层等措施,增强换热器的耐久性和使用寿命。通过这些技术手段,换热器的热传递效率可以大幅提升。

换热中常见的新技术

换热中常见的新技术

换热中常见的新技术包括:

1. 材料技术:新型材料的出现可以改善传热性能和耐久性,例如使用高导热率的铜合金、耐腐蚀的不锈钢、高温合金等。

2. 微通道技术:微通道技术利用微小的流通通道来增加表面积,从而提高换热效率。

这种技术适用于高效紧凑型的换热器,例如汽车散热器、计算机散热器等。

3. 超临界流体技术:超临界流体是指在高压和高温下,物质介于气态和液态之间的状态,具有较高的热传导能力。利用超临界流体进行换热可以提高传热效率和节约能源。

4. 相变材料技术:相变材料可以在固液相变或液气相变时释放或吸收大量的潜热,从

而实现高效的热储存和热释放。将相变材料应用于换热器中,可以提高热传导性能和

储热能力。

5. 纳米技术:纳米技术可以通过增加热传导界面的数量和表面积来提高传热效率。利

用纳米材料或纳米涂层进行换热可以实现高效的热传导和耐久性。

这些新技术可以单独使用或者组合使用,以满足不同应用场景下的需求,提高能源利

用效率和环境友好性。

管壳式换热器强化传热技术概述

管壳式换热器强化传热技术概述

管壳式换热器强化传热技术概述

管壳式换热器是一种广泛应用于化工、石油、能源等领域的传热设备。在传统的管壳式换热器中,传热效率往往受到传热面积、换热系数、导热系数等因素的限制。为了提高传热效率,强化传热技术应运而生。本文将介绍管壳式换热器强化传热技术的基本原理和应用。

管壳式换热器是一种广泛应用于化工、石油、能源等领域的传热设备。它主要由壳体、传热管束、管板、折流板等组成。在管壳式换热器中,两种不同的介质通过传热管束进行热量交换。管束中的传热介质通过热对流和热传导两种方式将热量传递给管壁,管壁再将热量传递给另一种介质,从而实现两种介质之间的热量交换。

强化传热技术的原理主要包括:增加传热面积、提高换热系数、降低导热系数和增大比热容等。这些因素共同影响着传热效率。

增加传热面积可以通过采用具有高导热系数的材料、增加传热管的数量或改变传热管的形状等方式实现。提高换热系数可以通过改变流体的流动状态、减小流体的层流底层厚度、增加流体的湍流度等方式实现。降低导热系数可以通过在管壁涂覆低导热系数的涂层、采用高导热系数的材料等方式实现。增大比热容可以通过改变流体的流动速度、增加流体的浓度差等方式实现。

强化传热技术在管壳式换热器中的应用广泛,以下举几个例子:(1)蒸发:在蒸发过程中,强化传热技术可以有效地提高加热器的传热效率,减小能耗,降低生产成本。例如,采用高频扰动技术可以增加液体的湍流度,减小传热膜系数,从而减少蒸发时间,提高蒸发效率。

(2)冷凝:在冷凝过程中,强化传热技术可以促进水蒸气与冷却水之间的热量交换,提高冷凝效率。例如,采用细小肋片管可以增加传热面积,同时采用螺旋肋片管可以增加流体的扰动程度,减小传热膜系数,从而提高冷凝效率。

新型换热技术在新能源车辆热管理系统中的应用研究

新型换热技术在新能源车辆热管理系统中的应用研究

新型换热技术在新能源车辆热管理系统中的

应用研究

随着新能源车辆的快速发展,对于热管理系统的需求日益增加,而新

型换热技术正逐渐成为解决方案之一。热管理系统是新能源汽车中至关重要的一环,其性能直接关系到汽车的燃油效率、电池寿命、舒适性和安全性等方面。因此,研究新型换热技术在新能源车辆热管理系统中的应用成为当今研究的热点之一。本文旨在探讨新型换热技术在新能源车辆热管理系统中的应用现状和未来发展方向。

一、新型换热技术概述

新型换热技术是指相对于传统的热交换器而言,具有更高效率、更小

体积、更轻质量以及更适应特定工况等特点的换热技术。目前,随着科学技术的不断进步,各种新型换热技术相继涌现,如微通道换热技术、相变材料换热技术、纳米流体换热技术等。这些新型换热技术在能量转换效率、传热速率、流体阻力等方面都具有显著优势,因此在新能源汽车热管理系统中有着广阔的应用前景。

二、新型换热技术在电池散热系统中的应用

电池是新能源汽车中最为核心的部件之一,其温度的控制对于电池的

寿命和性能有着至关重要的影响。传统的电池散热系统往往存在散热效率低、体积大、质量重等问题,而新型换热技术的引入可以有效解决这些问题。例

如,微通道换热技术可以在保证散热效率的同时减小系统体积和重量;相变材料换热技术可以利用相变过程释放或吸收潜热来实现高效散热。这些新型换热技术的应用使得电池散热系统在新能源汽车中更加高效可靠。

三、新型换热技术在电机冷却系统中的应用

电机是新能源汽车的动力源,其工作时会产生大量的热量,而冷却系统的设计直接关系到电机的工作效率和寿命。传统的风冷或水冷冷却系统往往存在效率低下、温度不均匀等问题,而新型换热技术可以有效改善这些问题。纳米流体换热技术可以在提高换热效率的同时实现温度均匀分布;相变材料换热技术可以利用相变过程来吸收电机产生的热量。这些新型换热技术的应用使得电机冷却系统更加高效可靠,有助于提升汽车的整体性能。

多孔介质冷凝换热

多孔介质冷凝换热

多孔介质冷凝换热

多孔介质冷凝换热是一种新型的换热技术,其主要应用于制冷、空调、冷却等领域。多孔介质冷凝换热的基本原理是:利用多孔材料的大曲

率特点,使蒸汽在多孔介质中发生冷凝,从而将热量传递给多孔介质,最终通过多孔介质与冷却剂进行热量交换,实现冷却的目的。

多孔介质冷凝换热相较于传统的冷凝器具有许多优点。首先,使用多

孔介质可以有效增加冷凝器的表面积,从而提高了热传递效率。其次,由于多孔介质具有很高的表面积、大曲率特性,冷凝器的尺寸可以得

到很大程度的缩小,有效节省生产成本和占用空间。最后,多孔介质

冷凝换热的运行也非常稳定,具有较长的使用寿命和高可靠性。

然而,多孔介质冷凝换热技术在应用过程中也存在着一些问题。最主

要的问题是多孔材料的选择和设计。多孔材料的孔径大小、孔隙结构

和孔隙率等参数会直接影响到多孔介质的冷凝效率和传热性能,因此

需要针对不同的应用场景选择不同的多孔介质材料、进行合理的孔隙

设计,以最大程度地发挥它们的优势。此外,多孔介质的耐腐蚀性和

防污性也需要在实际应用中得到进一步的加强。

总的来说,多孔介质冷凝换热技术是一种十分有前途的热传递方式。

它具有高效、节能、环保等优点,将在未来的制冷、空调领域得到越

来越广泛的应用并发挥其重要作用。针对上述问题,我们需要进一步加强研究,提高多孔介质冷凝换热技术的实际应用价值。

新型换热技术

新型换热技术

换热器最新换热技术

换热器在工、农业的各领域应用十分广泛,在日常生活中传热设备也随处可见,是不可缺少的工艺设备之一。因此换热设备的研究备受世界各国政府及研究机构的高度重视,在全世界第一次能源危机爆发以来,各国都在下大力量寻找新的能源及在节约能源上研究新途径。在研究投入大、人力资源配备足的情况下,一批具有代表性的高效换热器和强化传热元件诞生。随着研究的深入,工业应用取得了令人瞩目的成果,得到了大量的回报,如板翅式换热器、大型板壳式换热器和强化沸腾的表面多孔管、T形翅片管、强化冷凝的螺纹管、锯齿管等都得到了国际传热界专家的首肯,社会效益非常显著,大大缓解了能源的紧张状况。

换热器的种类繁多,有多种分类方法。

一、按原理分类:

1、直接接触式换热器

这类换热器的主要工作原理是两种介质经接触而相互传递热量,实现传热,接触面积直接影响到传热量,这类换热器的介质通常一种是气体,另一种为液体,主要是以塔设备为主体的传热设备,但通常又涉及传质,故很难区分与塔器的关系,通常归口为塔式设备,电厂用凉水塔为最典型的直接接触式换热器。

2、蓄能式换热器(简称蓄能器),这类换热器用量极少,原理是热介质先通过加热固体物质达到一定温度后,冷介质再通过固体物质被加热,使之到达传热量的目的。

3、间壁式换热器

这类换热器用量非常大,占总量的99%以上,原理是热介质通过金属或非金属将热量传递给冷介质,这类换热器我们通常称为管壳式、板式、板翅式或板壳式换热器。

二、按传热种类分类

1、无相变传热

一般分为加热器和冷却器。

2、有相变传热

一般分为冷凝器和重沸器。重沸器又分为釜式重沸器、虹吸式重沸器、再沸器、蒸发器、蒸汽发生器、废热锅炉。

聚丙烯装置新型换热技术的探讨

聚丙烯装置新型换热技术的探讨
— —
取得了明显的经济效果。 5 论 结 间歇式聚丙烯装置在丙烯资源 日 益紧张 , 价 格居高不下的状况下 , 充分发挥设备的效能, 利用 新技术改造闲置设备, 使装置没备长周期满负荷运 行, 尽可能地多生产聚丙烯粉料 , 为企业多创造经 济效益, 以此提高我们间歇式聚丙烯产品 在市场的 竞争能力 。
内缘升角分别为:
补 = rt ( 0 ×2- ×1o) ac 1 ac 3 g 6 /, 3 o r - = rt
1 6 = o 7 3 1 D
Kp 7 . l =t 49


式 中 :_ 直径 d— 褒 11 11 1 1 c—_十 _ 口 片外缘距釜壁的问隙 m m
Q= o (—.1 ) 9o ×0 49 1. 。 9 ̄ 1 0 82 0 6 = . 5 = 3 3 1 1 选 用叶 片宽 b 2 0 = 4 mm, 则叶 片的 外缘升 角及
式中:_ P — 器功率 K _ 动 率常数 p—
N — 专 _ 速

r / s
d—— _ 搅拌器直径 m P ——液体密度 I m 液 l 体的黏度 关于单螺带搅拌器 K 的计算有下式可用: p
1 概述

1 五。 5
所以:
中国石油哈尔滨石化公司第—套聚丙烯装置 始建于 18 年 , 8 年 9 98 1 9 9 月投产 , 装置最初两台 1 M3 2 聚合釜, 由于聚合釜换热系统传热效率大 后 幅度下降, 聚合反囱孜出的热 量 难以撤出。表现在 生产上: 单釜产量明 一 降, . 反应时间延长 , 、 反直前 期J 言期压力和温度难以控制 , 丙烯单耗大大提高, 产品产量和质量很难得至保证。 U 随着第二套聚丙烯 装置的建成和第—套聚丙烯装置的扩建, 最初的两 台聚合釜于 20 年停运。 0 6 5 03 2 0 年 月对两台聚合 釜换热系统进行改造, 应用了固液湍流 Ⅱ型搅拌器

新型换热技术在节能中的应用分析

新型换热技术在节能中的应用分析

新型换热技术在节能中的应用分析随着现代工业领域的不断发展,人们意识到环保和节能问题的重要性,新型换热技术应运而生并得到了广泛应用。本文将从实际案例出发,论述新型换热技术在节能中的应用分析。

1. 新型换热技术

传统的换热方式主要依赖于几何结构,比如翅片式散热器、板式热交换器。这些换热器虽然在热传导上表现优异,但存在着一些不足之处,比如整机重量大、散热区域狭小等。

新型换热技术采用了一些新的工艺和材料,从而优化了原有的产品结构,使其具有更优越的性能。例如,新型热管散热器就是一种非常典型的新型换热器。它利用了热管的独特结构,实现了在小空间内大幅度提高了热传导效率的目的。

2. 新型换热技术在节能中的应用

2.1. 电脑散热

电脑内部由于高功率集中放热,常常会出现散热不良、温度过

高的问题。而使用热管散热器,可以有效地散热,缓解电脑内部

高温的问题。我们选取了一款名为“黑熊”(Blackbear)的新型热

管散热器进行测试,与传统的散热器相比,该散热器在相同功率

下能够将温度下降五度左右,同时同时噪音也显著减小,这有效

地提高了电脑的使用寿命和性能。

2.2. 太阳能光伏板

光伏板本身具有很高的热灵敏度,如果不能及时有效地散热,

就会出现的功率下降,甚至无法工作的现象。而采用热管散热器,可以实现光伏板的快速散热。将新型热管散热器应用于太阳能光

伏板上,可以将太阳能光伏板的效率提高5%以上,同时延长使用

寿命。

3. 总结

新型换热技术的应用已经在领域中得到广泛的使用,从而实现

了对节能和环保的双重追求。未来将会有更多的应用的出现,从

新型换热技术

新型换热技术

新型换热技术

新型换热技术包括蓄热式换热技术、混合式换热技术和间壁式换热技术。

蓄热式换热技术主要是利用在短时间内产生大量热量的原理,将热量储存并之后用于需要加热的场合。这种技术的优点是可以在短时间内产生大量热量,同时也可以将热量储存起来,以便在需要时使用。

混合式换热技术是一种将两种流体直接接触,通过热交换的方式进行温度交换的换热方式。这种技术的优点是可以迅速地进行温度交换,同时也可以将热量传递给需要加热的物体。

间壁式换热技术是一种通过固体间壁进行热量传递的换热方式。这种技术的优点是可以将两种不同的流体进行温度交换,同时也可以避免两种流体的混合。

熔盐-低压饱和蒸汽换热系统

熔盐-低压饱和蒸汽换热系统

熔盐-低压饱和蒸汽换热系统

一、引言

换热技术在工业生产中扮演着非常重要的角色,为了满足工业生产对换热效率的要求,人们不断地探索和发展新的换热技术。熔盐-低压饱和蒸汽换热系统作为一种新型的换热技术,具有独特的优势和广阔的应用前景,因此备受关注。本文将对熔盐-低压饱和蒸汽换热系统进行详细介绍,包括其原理、特点、应用和发展前景。

二、熔盐-低压饱和蒸汽换热系统的原理

1.熔盐的热导率高

熔盐是一种高热导率的介质,其热导率大约是水的10倍以上。因此,将熔盐作为换热介质可以在较短的时间内将热量传递给蒸汽或其他介质,提高了换热效率。

2.低压饱和蒸汽的特性

低压饱和蒸汽拥有较高的蒸汽比焓和较低的温度,因此在换热过程中可以实现较高的温差,有利于传热。

三、熔盐-低压饱和蒸汽换热系统的特点

1.高效率

熔盐-低压饱和蒸汽换热系统在传热效率方面具有明显的优势,可以实现高效换热,节约能源。

2.可靠性强

熔盐作为换热介质的稳定性和可靠性较高,不易发生腐蚀和结垢等问题,有利于系统的长期稳定运行。

3.适应性广

熔盐-低压饱和蒸汽换热系统适用于各种工艺流程和工业生产中的换热需求,具有广泛的应用前景。

四、熔盐-低压饱和蒸汽换热系统的应用

1.化工行业

熔盐-低压饱和蒸汽换热系统可以应用于化工行业的各个环节,如蒸馏、蒸发、结晶等工艺过程中的换热需求。

2.能源行业

熔盐-低压饱和蒸汽换热系统可以用于发电厂的余热利用、锅炉烟气余热回收等能源行业的换热设备。

3.石化行业

熔盐-低压饱和蒸汽换热系统可以应用于石化行业的裂解、精制、合成等工艺过程中的换热需求。

无压烧结碳化硅换热管技术

无压烧结碳化硅换热管技术

无压烧结碳化硅换热管技术

无压烧结碳化硅换热管技术是一种新型的换热器件,具有优异的导热性能和高温稳定性。本文将介绍无压烧结碳化硅换热管技术的原理、特点和应用领域。

一、无压烧结碳化硅换热管的原理

无压烧结碳化硅换热管是利用碳化硅材料的优异性能,通过特殊的工艺制成的一种管状换热器件。碳化硅具有极高的导热性能和化学稳定性,能够在高温环境下保持良好的性能。在制备过程中,先将粉末状的碳化硅填充到模具中,然后经过高温烧结处理,使碳化硅颗粒相互结合,形成致密的碳化硅材料。最后,通过加工和打磨,将碳化硅材料制成管状结构。

二、无压烧结碳化硅换热管的特点

1. 高导热性能:碳化硅具有极高的导热性能,其导热系数远高于传统金属材料,能够快速传递热量,提高换热效率。

2. 高温稳定性:碳化硅材料具有良好的高温稳定性,能够在高温环境下保持稳定的性能,不易发生形变或损坏。

3. 耐腐蚀性:碳化硅材料对酸、碱等腐蚀性介质具有较好的耐腐蚀性,能够在恶劣的工作环境下长期稳定运行。

4. 轻质高强度:碳化硅材料相比传统金属材料更加轻质,但却具有

较高的强度和硬度,能够承受较大的压力和冲击。

5. 稳定的换热性能:由于碳化硅材料的特殊结构和性能,无压烧结碳化硅换热管具有稳定的换热性能,不易产生热阻或热漏。

三、无压烧结碳化硅换热管的应用领域

无压烧结碳化硅换热管技术在许多领域都有广泛的应用,以下是其中几个典型的应用领域:

1. 化工行业:无压烧结碳化硅换热管能够在高温腐蚀性介质下稳定运行,适用于化工行业中的高温换热设备,如石油精炼、化学合成等。

无干扰单孔换热技术原理

无干扰单孔换热技术原理

无干扰单孔换热技术原理

无干扰单孔换热技术是一种利用单孔道进行热能传递的技术,主要应用于微型换热器和微型热管中。其基本原理如下:

1. 单孔换热:技术通过微型管道的一端输入热能,通过单孔传递到另一端。这种传递方式减少了传热路径和传热阻力,提高了换热效率。

2. 压力平衡:在单孔换热技术中,通过设计合适的孔径和孔道形状,可以实现适当的压力平衡,使热能传递更加稳定和均匀。

3. 性能优化:通过研究孔道形状、材料选择和流体性质等因素,可以优化单孔换热技术的性能。例如,可以选择高导热性材料作为换热面,通过设计合理的孔道形状提高传热效率。

总之,无干扰单孔换热技术通过利用单孔传递热能,实现了传热效率的提高和传热阻力的减小,具有较高的换热效率和稳定性。

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换热器最新换热技术

换热器在工、农业的各领域应用十分广泛,在日常生活中传热设备也随处可见,是不可缺少的工艺设备之一。因此换热设备的研究备受世界各国政府及研究机构的高度重视,在全世界第一次能源危机爆发以来,各国都在下大力量寻找新的能源及在节约能源上研究新途径。在研究投入大、人力资源配备足的情况下,一批具有代表性的高效换热器和强化传热元件诞生。随着研究的深入,工业应用取得了令人瞩目的成果,得到了大量的回报,如板翅式换热器、大型板壳式换热器和强化沸腾的表面多孔管、T形翅片管、强化冷凝的螺纹管、锯齿管等都得到了国际传热界专家的首肯,社会效益非常显著,大大缓解了能源的紧张状况。

换热器的种类繁多,有多种分类方法。

一、按原理分类:

1、直接接触式换热器

这类换热器的主要工作原理是两种介质经接触而相互传递热量,实现传热,接触面积直接影响到传热量,这类换热器的介质通常一种是气体,另一种为液体,主要是以塔设备为主体的传热设备,但通常又涉及传质,故很难区分与塔器的关系,通常归口为塔式设备,电厂用凉水塔为最典型的直接接触式换热器。

2、蓄能式换热器(简称蓄能器),这类换热器用量极少,原理是热介质先通过加热固体物质达到一定温度后,冷介质再通过固体物质被加热,使之到达传热量的目的。

3、间壁式换热器

这类换热器用量非常大,占总量的99%以上,原理是热介质通过金属或非金属将热量传递给冷介质,这类换热器我们通常称为管壳式、板式、板翅式或板壳式换热器。

二、按传热种类分类

1、无相变传热

一般分为加热器和冷却器。

2、有相变传热

一般分为冷凝器和重沸器。重沸器又分为釜式重沸器、虹吸式重沸器、再沸器、蒸发器、蒸汽发生器、废热锅炉。

三、按传热元件分类

1、管式传热元件:

(1)浮头式换热器

(2)固定管板式换热器

(3)填料函式换热器

(4)U型管式换热器

(5)蛇管式换热器

(6)双壳程换热器

(7)单套管换热器

(8)多套管换热器

(9)外导流筒换热器

(10)折流杆式换热器

(11)热管式换热器

(12)插管式换热器

(13)滑动管板式换热器

2、板式传热元件

(1)螺旋板换热器

(2)板式换热器

(3)板翅式换热器

(4)板壳式换热器

(5)板式蒸发器

(6)板式冷凝器

(7)印刷电路板板换热器

四、非金属材料换热器分类

(1)石墨换热器

(2)氟塑料换热器

(3)陶瓷纤维复合材料换热器

(4)玻璃钢换热器

五、空冷式换热器分类

(1)干式空冷器

(2)湿式空冷器

(3)干湿联合空冷器

(4)电站空冷器

(5)表面蒸发式空冷器

(6)板式空冷器

(7)能量回收空冷器

(8)自然对流空冷器

(9)高压空冷器

(10)穿孔板换热器

六、按强化传热元件分类

(1)螺纹管换热器

(2)波纹管换热器

(3)异型管换热器

(4)表面多孔管换热器

(5)螺旋扁管换热器

(6)螺旋槽管板换热器

(7)环槽管换热器

(8)纵槽管换热器

(9)螺旋绕管式换热器

(11)T型翅片管换热器

(12)新结构高效换热器

(13)内插物换热器

(14)锯齿管换热器

目前,在换热设备中,使用量最大的是管壳式换热器。管壳式换热器按用途分为无相变传热的换热器和有相变传热的冷凝器和重沸器。

随着环境保护要求的提高,近年来加氢装置的需求越来越多,如加氢裂化,

煤油加氢,汽油、柴油加氢和润滑油加氢装置等建设量增加,所需的高温、高压换热器数量随之加大。螺纹锁紧环换热器、密封环换热器、金属垫圈式换热器、密封盖板式换热器技术发展越来越快,不仅在承温、承压上满足装置运行要求,而且在传热与动力消耗上发展较快,同时亦适用于乙烯裂解、化肥中合成氨、聚合和天然气等场合,可满足承压高达35MPa,承温达700℃的使用要求。在这些场合,换热器占有的投资占50%以上。在500-1200℃燃气、合成气、烟气使用的石油、化工、乙烯、原子能、航天、化肥等领域使用的换热器主要是用特殊材料制造的废热锅炉,各种结构和用途的废热锅炉的应用回收了大量的热能。如温度高550-780℃炼油装置燃气系统,450-1200℃的航天发动机燃气系统,

680-1100℃化肥中合成气系统,650-900℃乙烯裂解气系统都采用具有特殊结构的一种管壳式换热器。

进入20世纪如年代以来,随着装置大型化的发展要求,大型换热器的使用需求增加,乙烯换热器就是一个例子:换热器直径达2.4m,炼油重整装置进料换热器直径达2.4m,重量达120t,传热面积已达3300m2,高度达30m。如何提高传热效率,减少振动损失,是两项十分重要的课题。大型化使得换热面积要达到5000m2,国外已达到8000m2,这样大面积的换热器制造难度大,使用要求高,安装难度更大。如何解决大型化的难题,经过20年的努力,在传热技术上国内已研制成功的双壳程换热器、大型板壳式换热器,具有强化传热的高效换热器,有效地解决了传热效率低的问题;折流杆换热器的应用有效地克服了管束的振动,延长了管子的寿命,解决了振动损坏,提高了工艺性能,降低了动力消耗,且宜用于较脏的场合。

板翅式换热器的发展,使换热器的效率提高到新的水平,结构更紧凑。这种

换热器的采用,满足了飞机发动机中间冷却和内燃机车发动机、汽车发动机冷却的需要。由于具有体积小、重量轻、效率高、可处理两种以上介质的优点,这种换热器迅速在石油化工、乙烯装置中得到推广应用。在低温场合(-185℃的氮气冷却、-177℃液态空气冷却、-130-150℃的乙烯冷却、-165℃的天然气冷却和空分装置的冷却),采用板翅式换热器可减小体积5-15倍,节约重量20-30倍以上。随着铝及铝合金钎焊技术的日趋发展,应用场合及范围将越来越广泛。

新型高效、紧凑式换热器的另一个结构形式——板式换热器及板壳式换热器的应用亦不断得到拓展,由于城市集中供热的需求,越来越多的板式换热器得到使用,节省了占地面积,节约了金属耗量。随着城市中集中供热规模越来越大,面积小于1000m2,使用温度小于200℃压力小于2.0MPa的板式换热器已不能适

应工况的需要。如山西某城市供热系统200MW的场合,换热面积单台需要3600m2,这无疑需要大型板壳式换热器,单板面积可达12m2(板式换热器单板面积国外2.4m2,国内1.8m2),单台传热面积可达5000m2,板壳式换热器承温可达700℃,承压可达20MPa。用板壳式换热器取代管壳式换热器,重量可节省1倍左右,占地面积可节省60%,多回收热量可达总热负荷10%以上,节省设备长度近2倍,节约投资10%左右。单套60万吨/年重整装置的立式换热器采用管壳式换热器,换热面积约需3350m2,重量125t,高度30m。而采用板壳式换热器,换热面积约需1800m2,重量55t,高度13m,每年可节省燃料油600t,节省操作费用125万元。国产第一台350m2板壳式换热器,已在中国石油克拉玛依分公司运行1年零2个月;国产3000m2板壳式换热器亦即将在中国石油乌鲁木齐石化分公司40万吨/年重整装置中应用,结束了我国大型板壳式换热器依赖进口的局面,这一领域技术已达到国际先进水平。

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