强化辐射传热技术及应用
强化传热技术在石化工程中的应用
强化传热技术在石化工程中的应用1. 引言石化工程是指利用化学方法和工程技术，将天然气、石油等可燃或可转化为可燃物质的矿石、矿物和杂质等资源，进行一系列的生产和加工过程，最终生产出各种石油化工产品的工程领域。
在石化工程中，传热技术起着非常重要的作用，它直接影响到生产过程中能量利用的有效性和产品质量的高低。
本文将重点探讨在石化工程中应用的强化传热技术。
2. 传热原理传热是指热量从一个物体传向另一个物体的过程。
在石化工程中，传热主要通过传导、对流和辐射这三种方式进行。
2.1 传导传导是指热量在物质内部的传递，其传热速率与物体的导热性能有关。
石化工程中，常见的传导热交换设备有换热器和蒸馏塔等。
2.2 对流对流是指热量通过流体的传递。
石化工程中，常用的对流传热设备有冷却塔和水冷式换热器等。
2.3 辐射辐射是指热量通过电磁波辐射的方式传递。
石化工程中，常用的辐射传热设备有辐射加热炉和辐射换热器等。
3. 强化传热技术种类强化传热技术是指通过某种方式增强传热效果的技术手段。
在石化工程中，常用的强化传热技术有以下几种：3.1 增加传热面积增加传热面积可以增加传热介质与工艺物料之间的接触面积，从而提高传热效果。
常见的增加传热面积的设备有多管分离器和环管多效式蒸发器等。
3.2 提高传热介质的速度提高传热介质的速度可以增加传热系数，从而提高传热效果。
常见的提高传热介质速度的设备有气体分离塔和流化床等。
3.3 增加传热介质的湍流增加传热介质的湍流可以提高传热系数，从而提高传热效果。
常见的增加传热介质湍流的设备有湍流强化换热器和旋流器等。
3.4 使用传热增强剂传热增强剂可以通过改变传热介质的物理性质和结构特点，从而提高传热效果。
常见的传热增强剂包括纳米材料和微胶囊等。
4. 强化传热技术在石化工程中的应用案例强化传热技术在石化工程中得到了广泛的应用，并取得了显著的效果。
以下是几个应用案例：4.1 环管多效式蒸发器环管多效式蒸发器是一种利用多效原理进行蒸发的设备，其通过增加蒸发器的效果，提高了传热效果和能源利用率。
强化传热传质的现状与展望
强化传热传质的现状与展望摘要：强化传热传质、增强或强化的科学与工艺已成为传热科学与工程许多方面的重要组成部分。
强化传热传质方面的文献综述参考了上千篇文献，其数量仍在上升。
这就带来了一个适当设计及应用信息传播的挑战。
为了给出这一重要科技现状的总览，本文陈述及评论了强化技术各分支近几年具有代表性的发展。
本文献从被动强化技术、主动强化技术及复合强化技术几方面阐述。
关键词：调研，单相流，流动沸腾，冷凝，结垢相关术语：CHF 临界热通量, [W/m2] Pr 普朗特数D 凹坑或压痕的直径, [m] q, q w壁面热流, [kW/m2]d 管或道的内径, [m] Re 雷诺数e 波纹或粗糙高度, [m] ΔT sat 壁面过热度, [K]H 180°扭距, [m] y 纽带的扭角(管内径的180°扭距)L 管内流动长度, [m] P翅片管翅片间的轴向间距[m]MHF 最小热流或莱顿弗罗斯特点[W/m2]希腊符号：δ凹坑或压痕的深度[m]θ液-固界面接触角，[度]1.引言关于强化热交换的第一篇已知论文可能是早在150年前由焦耳（1861）年所发表的。
此后，该专业领域在萌芽阶段发展缓慢，但在1950年以后得到了迅猛发展。
图1显著描绘出这一领域出版物数量的增长。
本汇编（Manglik、Bergles，2004年；Bergles 等人，1983）基于一个对期刊论文、会议论文和科技报告(不含专利)的手工搜索①。
①电子或基于网络的搜索，鉴于越来越复杂的互联网搜索引擎，虽然预期高产但实际受限于其效率。
搜索所生成的清单中有时需对错误引用进行移除或增添纰漏进行手动审核，有时疏漏或所包含的不正确引用可能是十分重大的。
关于电子搜索局限性的讨论在这篇文章的后半部分进行阐述并给出搜索结果的样例。
含有一些质量交换方面的相对数量较小的论文，作为热交换技术可增强质交换且反之亦然的一个提醒。
每年发表超过约400份出版物（Manglik and Bergles，2004），强化热交换是目前科研发展的一个主要部分。
《强化传热技术进展》PPT课件
生元的结构 形状 大小 方位 数量以及不同发生元间的距
离相对传热壁面的位置等因素有关。
2 、 EHD强化传热
电水动力学(EHD)强化传热是在流体中施以外加电 场，利用电场与流场和温度场的相互作用而达到强化传 热目的的一种主动强化传热方法。EHD强化传热具有设 备简单、应用面广、功耗低和强化传热效果显著等一系
从强化的传热过程来分，分为导热过程的强化、单
相对流传热过程的强化、沸腾传热过程的强化、凝结传 热过程的强化和辐射传热过程的强化。从提高传热系数 的各种强化传热技术来分，可分为有功技术和无功技术， 也将其称为有源强化技术和无源强化技术，主动式强化
技术和被动式强化技术。
强化对流传热，它主要在扩大加热管的有效面积但
1) 在换热功率、工质流量与压力损失相同时，比较二者
的换热面积和体积；
2) 在换热器体积、工质流量与压力损失相同时，比较二
者的换热功率； 3) 在换热面积、换热功率与工质流量相同时，比较二者 的压力损失。但上述评价方法只考虑了单侧的换热效 果，虽有一定参考价值，但不可避免地带有片面性。
综合换热评价是在考虑了换热管内外侧换热(即总 传热系数)的情况下，综合考虑其换热功率、工质流量、 压力损失及换热器体积4方面因素，因而比上述方法更 能反映出强化传热的实际综合效果。而进行技术推广应
又不过分增大流阻的条件下，将加热管子内外表面扎制 成各种不同的表面形状,促进流体产生湍流,提高传热性 能。
强化沸腾传热是通过改良传热表面的性能，来强化 沸腾传热，这种表面改良既要符合传热机理的要求，也 要充分发挥其特点，如表面多孔管、管内表面涂层等都
可以使汽化核心的数量大大增加，从而使沸腾传热系数
复合强化技术
辐射传热的研究与应用
辐射传热的研究与应用辐射传热是热传递的一种重要方式，它在自然界和工程领域都具有广泛的应用。
本文将介绍辐射传热的基本原理以及在不同领域的研究和应用。
一、辐射传热的基本原理辐射传热是指通过电磁波辐射传递热量的过程。
所有物体在温度超过绝对零度时，都会发射热辐射。
这种辐射以电磁波的形式传播，在空间中的其他物体上产生加热作用。
辐射传热的机理可以用黑体辐射来描述。
黑体是一个理想化的物体，能够完全吸收和辐射所有入射的辐射能量。
根据黑体辐射定律，一个黑体单位面积上单位时间内发射的辐射能量与其绝对温度的四次方成正比。
辐射传热的强度还受到表面性质、颜色、形状等因素的影响。
二、辐射传热的研究如何准确地描述和计算辐射传热一直是研究者们关注的问题之一。
在这方面，研究者们提出了许多模型和方法，以实现对不同情况下辐射传热的描述和计算。
研究中，常用的模型包括灰体模型、透射模型和散射模型。
灰体模型假设辐射物体只吸收一部分辐射能量，其余部分透射或反射。
透射模型则考虑了辐射物体内部的吸收和辐射。
散射模型假设辐射物体表面具有一定的粗糙度，会散射入射辐射。
这些模型为不同条件下辐射传热的计算提供了依据。
除了模型研究，辐射传热的实验研究也是不可或缺的。
通过实验，研究者们可以验证理论模型的准确性，并探索一些实际应用中的辐射传热特性。
三、辐射传热的应用辐射传热在工程领域有着广泛的应用。
首先，辐射传热在太阳能利用中起着重要作用。
太阳能是一种清洁、可再生的能源，通过利用辐射传热将太阳能转化为电能或热能，能够满足人们的日常需求。
其次，辐射传热也广泛应用于高温工艺，如金属加热、玻璃制造等。
在这些工艺中，准确地控制和计算辐射传热对于保证工艺效果和安全性至关重要。
此外，辐射传热还在生物医学工程、气象学等领域有着重要应用。
在生物医学工程中，通过研究和应用辐射传热，可以改善医学设备的性能，提高治疗效果。
在气象学中，辐射传热的研究有助于对大气辐射平衡和能量分布的理解，从而提供准确的气象预测。
强化传热的措施
被动强化传热技术
扩展表面：通过增加传热表面的面积，如使用肋 片、鳍片或散热片等，以增加传热效果。扩展表 面可以增加传热表面的有效面积，从而提高传热 效率。
相变材料：利用相变材料在相变过程中吸收和释 放大量潜热的特点，强化传热效果。相变材料可 以在恒温下实现热量的储存和释放，从而提高传 热系统的整体性能。
01
微型化与集成化
随着微电子技术的飞速发展， 传热设备将越来越微型化、集 成化。未来传热技术需要在更 小的空间内实现高效传热，为 微电子设备的散热提供解决方 案。
03
02
智能化传热技术
04
多场耦合传热研究
在实际工程应用中，传热过程 往往伴随着流动、电磁等多物 理场耦合作用。未来强化传热 研究将更加注重多场耦合作用 下的传热机理与性能优化。
改进传热介质
04
通过改进传热设备的结构设计 ，提高设备传热效率。例如， 采用更高效的传热元件、增加 传热面积、优化流体流动路径 等，以降低热阻，提高传热效 果。
采用高强度传热材 料
选择具有高导热系数的材料，如 铜、铝等，用于制造传热设备， 可以显著提高传热效率。同时， 研究新型高热导率材料，如石墨 烯等，有望为强化传热领域带来 革命性突破。
采用扩展表面
通过增加辐射体的表面积，如采 用肋片、鳍片等扩展表面，可以 增加辐射传热面积，从而提高辐 射传热效率。
多层辐射面
设计多层辐射面结构，使热量在 多层辐射面之间反复传递，增加 辐射传热的有效面积。
提高辐射率
选用高辐射率材料
选择具有高辐射率的材料作为辐射传热介质，如黑体辐射 材料，可以显著提高辐射传热效率。
随着强化传热技术的不断发展和应用，将 推动工业生产设备和技术不断升级，提高 产业整体竞争力和可持续发展水平。
强化换热及其研究进展
1 前言 ADDIN NE.Bib当今世界，由于工业，经济的巨大发展，世界各国普遍面临着能量短缺问题，开发新能源以及如何高效利用现有能源得到了世界各国的普遍关注。
由于换热设备在工业生产中的广泛应用，提高换热器效率，研究强化换热的新技术成为人们日益关注的传热学新课题。
本文将从强化传热技术的发展过程、强化传热新技术以及强化传热技术的实际应用状况几个方面对近几年来强化传热技术的总体进展进行介绍。
[1]2 正文热量传递方式有导热、对流以及辐射三种，因此，强化传热方法的研究也势必从这三个方面来进行。
由于导热与辐射传热的强化受到的限制条件较多，所以对流换热的强化受到重视。
因此，强化换热方法中研究最多，涉及面最广的是对流换热的强化。
强化传热的研究从50 年代中期开始增多，近几十年来发展迅速，并成为传热学中重要的研究方向与组成部分。
[2]2.1 强化传热的意义在现代科学技术的许多领域,如动力、冶金、石油、化工、材料、制冷以及空间、电子、核能等,均涉及到加热、冷却与热量传递的问题。
换热器是不可缺少的工艺设备,而且在金属消耗与投资方面也占有较大的比例。
目前,能源危机越来越突出,开发新能源及余热回收显得特别重要。
而在这些工作中,通常都要求采用有效的强化传热措施,以提高传热量来减小换热器的体积与重量。
可以说,研究各种传热过程的强化问题,设计新颖的紧凑式换热器,不仅是现代工业发展过程中必须解决的课题,同时也是开发新能源与开展节能工作的紧迫任务。
[3]传热学的目的是研究热传播速率的问题,而强化传热研究的主要任务是改善、提高热传播的速率,以达到用最经济的设备来传递规定的热量,或是用最有效的冷却来保护高温部件的安全运行,或是用最高的热效率来实现能源合理利用的目的。
2.2 强化传热的目的与任务不同场合对于强化传热的具体要求各不相同,但归纳起来应用强化传热技术可达到下列任一目的:(1)减小换热器的传热面积,以减小换热体积与重量;(2)提高现有换热器的换热能力;(3)使换热器能在较低温差下工作;(4)减少换热器的阻力,以减少换热器的动力消耗。
黑体强化辐射传热节能技术使用计划方案
黑体强化辐射传热节能技术使用计划方案一、实施背景随着国家经济的快速发展，能源需求量不断增加，能源消耗也随之增加，能源的节约和利用已成为一个全球性的问题。
在能源消耗中，建筑行业是影响能源消耗的重要因素之一。
建筑的能源消耗主要来自于供暖、供冷、照明等方面，其中供暖是建筑能耗的主要来源。
传统的供暖方式主要是通过自然对流和辐射传热来完成，这种方式存在着能源利用率低、传热效率低、温度不稳定等问题。
而黑体强化辐射传热技术是一种新型的供暖方式，它可以有效提高能源利用率和传热效率，降低温度不稳定性，减少能源消耗，对于解决建筑能耗问题具有重要意义。
二、实施计划步骤1.确定适用范围：黑体强化辐射传热技术适用于各种建筑类型，包括住宅、商业建筑、工业建筑等。
2.安装黑体辐射板：根据建筑的具体情况，选择适当的黑体辐射板进行安装。
安装时需要注意板的密封性和安全性。
3.连接管道：将黑体辐射板与供热管道连接起来，确保热水能够顺畅地流动，达到供暖的效果。
4.调整温度：根据实际需要，调整供暖温度，保持室内温度稳定。
5.监测效果：对供暖效果进行监测，并根据实际情况进行调整，以确保供暖效果达到最佳状态。
三、工作原理黑体强化辐射传热技术是一种利用黑体辐射板进行供暖的新型技术。
黑体辐射板是一种具有高温度、高辐射能力的板材，它可以将热量通过辐射的方式传递给室内空气，从而实现供暖的效果。
黑体辐射板的工作原理是利用黑体辐射原理，将电能转化为热能，然后通过辐射的方式传递热量。
黑体辐射板具有高辐射率和低反射率的特点，可以将热量快速地传递给室内空气，从而实现供暖的效果。
四、适用范围黑体强化辐射传热技术适用于各种建筑类型，包括住宅、商业建筑、工业建筑等。
由于黑体辐射板具有高辐射率和低反射率的特点，可以快速地将热量传递给室内空气，从而实现供暖的效果，因此适用范围非常广泛。
五、创新要点黑体强化辐射传热技术是一种新型的供暖方式，与传统的供暖方式相比，具有以下创新要点：1.提高能源利用率：黑体强化辐射传热技术可以有效提高能源利用率，减少能源消耗。
传热过程的强化措施
传热过程的强化措施
传热过程的强化措施是指通过一系列技术手段，提高传热效率，实现节能减排的目的。
在工业生产中，传热过程占据了很大的比重，因此强化传热过程是非常重要的。
一、增加表面积
增加表面积是传热过程的一个重要强化措施，该方法主要是通过改变热交换器的形状、结构等，使热交换面积增加，从而提高传热效率。
例如，在换热器中增加管束，减小管子的直径，可以增加传热面积，提高传热效率。
二、增加传热物质的流速
增加传热物质的流速也是传热过程的另一个强化措施。
在传热器中，当传热物质的流速增加时，可以增加传热表面积的利用率，从而提高传热速率。
但是，需要注意的是，流速过大会造成传热物质的流体阻力增大，因此要掌握恰当的流速。
三、提高传热物质的传热系数
提高传热物质的传热系数是强化传热过程的另一个重要措施。
传热系数的大小会直接影响传热速率，因此提高传热系数是提高传热效率的关键。
可以通过增加传热物质与壁面的接触面积，改变传热物质的流动状态，采用新型导流板等方法来提高传热系数。
四、利用辅助传热设备
利用辅助传热设备也是强化传热过程的一种有效方法。
例如，直接注入高速气流，采用微波辐射加热等方法来提高传热速率，这些设备可以有效地改善传热过程的传热条件，提高传热效率。
总之，强化传热过程是一个提高传热效率的重要措施，在寻求经济、高效、可靠的传热方式方面，有着重要的意义。
大家应当结合实际情况，选择恰当的强化手段，提高传热效率，实现资源节约和环保减排的目标。
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强化辐射传热技术及应用
辐射传热技术是一种通过热辐射传递热能的方式，是热传导和对流传热的重要补充和扩展。
它利用物体表面的热辐射作用将热能传递给其他物体，无需通过介质传导或对流。
辐射传热技术在很多领域都具有重要的应用价值。
首先，在工业生产过程中，辐射传热技术可以应用于高温炉窑的热能回收。
传统的炉窑燃烧过程中，大量的热能通过烟气排放被浪费掉。
而利用辐射传热技术，可以在炉窑周围加装辐射传热器，通过将高温炉窑辐射出的热能吸收并转化为热水、蒸汽等载热介质，从而实现了热能的回收和再利用。
这不仅可以降低能源消耗，减少环境污染，还可以节约生产成本。
其次，在建筑节能领域，辐射传热技术也有广泛的应用。
在冬季取暖方面，传统的采暖方式一般采用对流传热，即通过对流将暖气对室内空气进行加热，然后再通过空气对室内物体进行传热。
这种方式存在热能损失大、温度不均匀等问题。
而利用辐射传热技术，可以在室内铺设辐射地板、辐射墙面等辐射面，并通过给辐射面提供适当的辐射温度，使其向房间内物体放射热能，从而实现室内温度的稳定和均匀加热。
这种方式不仅可以节约能源，提高热效率，还可以改善室内空气质量，减少对流传热带来的空气干燥和灰尘悬浮等问题。
此外，在太阳能利用方面，辐射传热技术也有重要的应用价值。
目前，太阳能热能利用主要采用的是热水、蒸汽等介质对太阳能进行吸收和传导。
但是，在高温太阳能利用中，介质的选择和运输成本等问题制约了太阳能的广泛应用。
而辐射
传热技术可以直接利用太阳辐射的热能，无需介质传导，从而降低了能源成本。
利用太阳热能发电的精细化生产、航天器上的高温导热、太阳热能空调等都是辐射传热技术的应用领域。
最后，在航空航天领域，辐射传热技术也发挥着重要作用。
航空航天器在飞行中面临着真空、高温、高辐射等极端环境，传统的对流传热方式存在许多局限性。
而辐射传热技术可以直接通过热辐射将热能传输到航天器表面，从而提高热能的传导效率。
此外，辐射传热技术还可以用于航空航天器的温度控制和热保护，避免航天器在进入大气层或进行重返等过程中受到过高温度的影响。
综上所述，辐射传热技术具有非常广泛的应用领域和重要的应用价值。
随着科学技术的不断进步和发展，对辐射传热技术的研究和应用也将不断深入，为各行各业的发展和进步做出更大的贡献。