Введение Из-за ограничений производственного процесса и технического уровня ранние охладители могли использовать только простую конструкцию, малую площадь теплопередачи, большой объем и вес, например, змеевидные охладители. Однако с развитием технологии производства постепенно появлялись кожухотрубчатые охладители. Единичный объем этого охладителя обеспечивает большую площадь теплообмена и хороший эффект теплоотдачи. Он уже давно стал типичным охладителем в промышленном производстве. В 1920-х годах вновь появились пластинчатые охладители. Охладители, изготовленные из пластинчатой трубы, имеют компактную конструкцию и хороший эффект теплопередачи. Существует много видов традиционных охладителей, но единого метода разделения не существует. В настоящее время основными методами разделения являются:

Новый эффективный охладитель

В зависимости от направления потока горячей и холодной жидкости: прямоточный, противоточный, поперечный поток, смешанный поток.

В зависимости от способа передачи тепла они делятся на три категории: перегородочный тип, гибридный тип и тип аккумулирования тепла. Холодная и горячая жидкость в охладителе со средней стенкой разделены сплошной перегородкой, и теплообмен осуществляется через перегородку, поэтому его также называют поверхностным охладителем, который является наиболее широко используемым охладителем.

В зависимости от структуры поверхности теплопередачи, подстенные охладители можно разделить на трубчатые и пластинчатые. В трубчатых охладителях в качестве поверхности теплопередачи используется поверхность трубы, включая рукавный охладитель, кожухотрубный охладитель и т.д. Пластинчатый охладитель использует поверхность пластины в качестве поверхности теплопередачи, включая пластинчатый охладитель, спиральный пластинчатый охладитель, ребристый пластинчатый охладитель, пластинчатый кожухоохладитель и зонтичный пластинчатый охладитель. В настоящее время область применения трубчатых охладителей и пластинчатых охладителей является самой широкой.

Технический прогресс в создании нового высокоэффективного охладителя

Так называемый новый высокоэффективный охладитель представляет собой усовершенствованную технологию теплопередачи на основе традиционного охладителя для повышения эффективности теплообмена в охладителе и снижения потерь энергии в процессе теплообмена. Что касается технологии улучшения теплопередачи, то она заключается главным образом в том, чтобы максимально увеличить производительность оборудования для теплопередачи в единицу времени и на единицу площади теплопередачи. В целом, существует не более трех способов усиления: повышение коэффициента теплопередачи, увеличение площади теплопередачи в единице и увеличение разницы температур при теплопередаче.

Повышение теплопередачи трубчатого охладителя

Улучшение теплопередачи трубчатого охладителя в основном включает в себя улучшение стороны трубы и улучшение стороны корпуса.

Улучшение теплопередачи со стороны трубы

Улучшение теплопередачи со стороны трубы обычно заключается в обработке легкой трубы для получения различных конструкций труб специальной формы, таких как труба со спиральной канавкой, труба с поперечной канавкой, гофрированная труба, труба с оребрением с низкой резьбой (резьбовая труба), спиральная плоская труба, труба с пористой поверхностью, игольчатая ребристая труба, и т.д., через эти трубки специальной формы для улучшения теплопередачи. Например:

Стенка трубы со спиральными желобками изготовлена из гладкой трубы. как показано на рис. 1. она может быть разделена на одну головку и несколько головок. усиленная теплопередача в трубе в основном определяется двумя режимами течения: первый - это эффект ограничения потока вблизи стенки спиральной канавки, который заставляет жидкость в трубе создавать локальный вторичный поток, создаваемый общим движением по спирали; второй - это сопротивление тела, вызванное движением по спирали канавка, которая создает обратный градиент давления для отделения пограничного слоя. Труба со спиральной канавкой имеет функцию двустороннего усиления теплопередачи, которая подходит для условий конвекции, кипения и конденсации. Характеристики защиты от обрастания выше, чем у гладкой трубы, а эффективность теплопередачи в 2-4 раза выше, чем у гладкой трубы.

Сильфон анализируется с точки зрения гидромеханики: скорость жидкости уменьшается на вершине, статическое давление увеличивается, скорость потока увеличивается во впадине, а статическое давление уменьшается. Течение жидкости осуществляется при многократном изменении осевого градиента давления, который создает сильный вихрь, разрушающий пограничный слой жидкости и истончающий пограничный слой. Таким образом, использование гофрированных труб в качестве теплообменных труб теоретически оправдано: из-за наличия сильфона возмущение потока жидкости в трубе увеличивается, так что гофрированная труба обладает лучшим эффектом теплопередачи, но характеристики потока не так хороши, как у гладкой трубы. При низком числе Рейнольдса коэффициент теплопередачи и сопротивления сильфона значительно лучше, чем у гладкой трубы; при высоком числе Рейнольдса коэффициент теплопередачи и сопротивления сильфона и гладкой трубы очень близок.