强化传热技术及应用
(完整word版)强化传热技术
1、强化传热的目的是什么？（1）减小初设计的传热面积，以减小换热器的体积和重量；（2）提高现有换热器的能力；（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。
2、采用什么方法解决传热技术的选用问题？（1）在给定工质温度、热负荷以及总流动阻力的条件下，先用简明方法对拟采用的强化传热技术从使换热器尺寸大小、质轻的角度进行比较。
这一方法虽不全面，但分析表明，按此法进行比较得出的最佳强化传热技术一般在改变固定换热器三个主要性能参数（换热器尺寸、总阻力和热负荷）中的其他两个，再从第三个性能参数最佳角度进行比较时也是最好的。
（2）分析需要强化传热处的工质流动结构、热负荷分布特点以及温度场分布工况，以定出有效的强化传热技术，使流动阻力最小而传热系数最大。
（3）比较采用强化传热技术后的换热器制造工艺、安全运行工况以及经济性问题。
3、表面式换热器的强化传热途径有哪些？（1）增大平均传热温差以强化传热；（2）增加换热面积以强化传热；（3）提高传热系数以强化传热。
4、何为有功和无功强化传热技术？包括哪些方法？从提高传热系数的各种强化传热技术分，则可分为有功强化传热技术和无功强化传热技术两类。
前者也称主动强化传热技术、有源强化技术、后者也称为被动强化技术、无源强化技术。
有功强化传热技术需要应用外部能量来达到强化传热的目的；无功传热强化技术则无需应用外部能量即能达到强化传热的目的。
有功强化传热技术包括机械强化法、震动强化、静电场法和抽压法等；无功强化传热技术包括表面特殊处理法、粗糙表面法、扩展表面法、装设强化元件法、加入扰动流体法等。
5、单项流体管内强制对流换热时，层流和紊流的强化有何不同？当流体做层流运动时，流体沿相互平行的流线分层流动，各层流体间互不掺混，垂直于流动方向上的热量传递只能依靠流体内部的导热进行，因而换热强度较低。
因此，对于强化层流流动的换热，应以改变流体的流动状态为主要手段。
简述强化传热的方法
简述强化传热的方法强化传热是指通过增加传热界面的温度差或增大传热界面的传热面积，来加强传热过程的方法。
在工程实践中，我们常常需要通过强化传热来提高传热效率，以满足各种工艺和设备的要求。
强化传热的方法有很多种，下面将对其中几种常见的方法进行简述。
第一种方法是增大传热界面的温度差。
温度差是传热的驱动力，增大温度差可以提高传热速率。
例如，在换热器中，可以通过调整流体的进出口温度差或者调整流体的流量来实现温度差的增大。
此外，还可以采用多级传热的方式，将传热过程分成几个阶段，每个阶段的温度差都比较小，但是总的温度差较大，从而提高传热效率。
第二种方法是增大传热界面的传热面积。
传热面积是传热的主要因素之一，增大传热面积可以增大传热的表面积，从而提高传热速率。
在实际应用中，可以采用多管道或者多层板的结构来增大传热面积。
此外，还可以使用一些传热增强器件，如鳍片、螺旋肋等，来增大传热表面积，并增加传热界面的湍流运动，从而提高传热效率。
第三种方法是改变传热介质的性质。
传热介质的性质对传热过程有着重要影响。
例如，可以通过增加传热介质的流动速度来增强传热效果。
在管道中，可以通过增大流速或者改变流动方式（如采用层流或者湍流）来增加传热速率。
此外，还可以使用一些传热增强剂，如颗粒、纤维等，来改变传热介质的性质，增强传热效果。
第四种方法是利用辅助传热设备。
在一些特殊的传热过程中，可以通过使用辅助传热设备来实现传热的强化。
例如，在换热器中，可以采用传热表面上的振动装置或者超声波装置来增强传热效果。
此外，还可以采用电磁场、微波等辅助传热技术，来改变传热界面的物理特性，从而提高传热效率。
强化传热是通过增加传热界面的温度差或增大传热界面的传热面积，来加强传热过程的方法。
在工程实践中，我们可以通过增大温度差、增大传热面积、改变传热介质的性质或者使用辅助传热设备等方法来实现传热的强化。
通过合理选择和组合这些方法，可以提高传热效率，满足各种工艺和设备的要求。
浅析石油化工中强化传热技术的应用及发展
Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｐｅ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｄｕ ｓ ｔ ｒ ｙ Ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎｔ ａ ｎｄ Ａｐｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｅｎ ｈａ ｎ ｃ ｅ ｄ
Ｈｅ ａ ｔ Ｔｒ ａ ｎｓ ｆ ｅ ｒ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
强化传热及换热器及传热效率论文
传热部分论文强化传热1强化传热的目的不同的工艺对强化换热的具体要求也不相同,归纳起来,应用强化传热技术可以实现下述目的。
⑴减小设计传热面积,以减小换热器的体积和质量。
⑵提高现有换热器的换热能力。
⑶使换热器能在较低温差下工作。
⑷减小换热器的阻力,以减少换热器的动力消耗。
2强化传热技术的种类提高传热系数的传热技术可分为有功强化传热技术和无功强化传热技术两类。
有功强化传热技术需要应用外部能量来达到强化传热的目的;无功强化传热技术则无需应用外部能量。
3强化传热技术比较有效并有发展前景的强化传热技术主要有:处理表面法、粗糙表面法、扩展表面法、流体旋转法及静电场法等。
每种强化传热技术都有其局限性和适用范围。
4国内应用情况我国强化换热技术的研究起步较晚。
在处理表面技术上,大连理工大学采用磁控溅射离子镀铬的方法处理铜管,使传热系数提高40 %以上。
华南理工大学进行过粗糙表面法试验,得到了优化的几何尺寸。
其中西安交通大学、哈尔滨科技大学、华南理工大学、重庆大学等都有侧重研究,有些成果已工业化。
换热器技术改造哈尔滨气化厂23#工段洗洗的原工艺是:粗煤气———径流洗涤器———液滴分离器———第一换热器技改后的工艺流程为:粗煤气———径流流涤器———液滴分离器———旋风分离器———高效过滤器———第一换热器由于粗煤气中含有焦油,酚水,粉尘在通过么流洗涤器和液滴分离器时并不能把杂质完全洗掉,所以进入第一换热器导致堵。
通过技改,利用离心力和具有强吸附能力的特制高温纤维作为滤料,使粗煤气中的杂质沉降下来,得到截留。
防止第一换热器堵,提高效率,从而达到保护催化剂的作用。
提高传热效率板式换热器是间壁传热式换热器，冷热流体通过换热器板片传热，流体与板片直接接触，传热方式为热传导和对流传热。
提高板式换热器传热效率的关键是提高传热系数和对数平均温差。
1 提高换热器传热系数只有同时提高板片冷热两侧的表面传热系数，减小污垢层热阻，选用热导率高的板片，减小板片的厚度，才能有效提高换热器的传热系数。
沸腾传热强化技术及方法
沸腾传热强化技术及方法
沸腾传热强化技术及方法是近年来受到越来越多的关注的技术，它能够显著提高传热效率，降低传热过程中的能耗。
沸腾传热强化技术及方法是一种在热传导过程中利用沸腾现象改善传热效率的技术，它主要通过改变传热介质的状态，使流体进入沸腾状态来提高传热效率。
沸腾传热强化技术及方法的主要方法包括：一种是通过改变传热介质的压力来改变沸腾温度，使流体进入沸腾状态，从而提高传热效率；另一种是通过改变流体的流速来改变沸腾温度，使流体进入沸腾状态；还有一种是可以通过改变流体的物性来改变沸腾温度，使流体进入沸腾状态。
沸腾传热强化技术及方法的应用场合非常广泛，主要用于控制热传导过程中的温度场、改善传热介质的流量分布、缩短传热过程的时间，以及在高压和超高压条件下的传热研究等。
沸腾传热强化技术及方法的使用，不仅可以提高传热效率，而且还可以节约能源，改善热能利用效率。
此外，沸腾传热强化技术及方法还具有一定的局限性，比如传热过程中存在较大的压力损失，同时也存在一定的操作风险，因此在沸腾传热强化技术及方法的运用中，必须谨慎操作，以避免因不当操作而可能带来的损失。
总之，沸腾传热强化技术及方法是一种可以显著提高传热效率的技术，它的应用场景非常广泛，可以节约能源，改善热能利用效率，但是在运用中也应该谨慎操作，以免造成不必要的损失。
强化传热技术的原理
强化传热技术的原理强化传热技术是指通过改变传热介质的局部流动状态、增大传热面积、增加流体的湍动或实现传热界面的机械振动等方式，以提高传热效率的一系列技术手段。
其主要原理包括增加传热面积、改变流体流动状态以及改善传热介质的传热性能等。
首先，增加传热面积是强化传热技术的基本原理之一。
通过在传热装置内部设置多种形状的传热管或换热器片等结构，可以显著增大传热面积，提高传热效率。
例如，在换热器中采用螺旋翅片管，可以有效增大传热面积，增加传热效果。
此外，通过增加细小的传热介质颗粒或纤维等，也可以增加传热面积，提高传热效率。
其次，改变流体流动状态也是强化传热技术的重要手段之一。
传统的传热方式通常是通过传热介质的自然对流或强制对流来实现的，但这两种传热方式传热效率较低。
通过改变传热介质的流动状态，例如增大传热介质的湍动程度，可以大幅度提高传热效率。
常见的方法包括增加流体的流速，增加传热介质的湍动强度，采用特殊形状的传热管等。
第三，改善传热介质的传热性能也是强化传热技术的重要原理之一。
传热介质的传热性能直接影响传热效率。
不同的传热介质具有不同的传热性能，通过选择合适的传热介质可以提高传热效率。
例如，采用高传热性能的传热介质，如导热油、高导热粉体等，可以显著提高传热效果。
此外，通过添加传热增强剂，改变传热介质的热物性，也可以提高传热效率。
总之，强化传热技术是通过增加传热面积、改变流体流动状态以及改善传热介质的传热性能等手段，以提高传热效率的技术方法。
这些原理不仅可以单独应用，还可以相互结合，形成多种强化传热技术。
在实际应用中，根据不同的传热过程和要求，选择合适的强化传热技术，可以达到更好的传热效果。
强化传热的措施
强化传热的措施1. 概述在各个领域的工业和科学研究中，传热现象是一个非常重要的问题。
传热的效率直接影响着许多过程的效果和成本。
为了提高传热效率和优化传热过程，人们不断探索和提出各种强化传热的措施。
本文将介绍一些常用的强化传热方法和措施。
2. 提高传热界面的热传导热传导是传热的一种基本方式，可以通过提高传热界面的热传导来增强传热效果。
以下是一些常见的提高传热界面热传导的方法：2.1. 使用高热导率材料将高热导率材料用于传热界面的接触面，可以提高热传导率。
例如，使用金属导热垫片或导热膏等材料来增加热传导。
2.2. 加强界面接触通过增加物体之间的接触面积和接触紧密度，可以有效提高传热界面的热传导。
例如，使用镶嵌片、螺纹或凹凸设计等方法来增加界面接触面积和接触效果。
3. 提高传热界面的对流传热对流传热是传热过程中常见的一种方式，通过优化传热界面的对流传热可以提高传热效率。
以下是一些常见的提高传热界面对流传热的方法：3.1. 增大传热面积增大传热界面的面积可以增强对流传热效果。
例如，使用多管或多孔结构来增加传热界面的面积。
3.2. 提高流体速度提高流体在传热界面的速度可以增加对流传热效果。
例如，通过增大流体流速或使用激励器来增加流体的湍流程度。
3.3. 优化传热界面的流动路径通过设计合理的传热界面流动路径，可以使流体在传热界面上形成更为均匀和有效的对流传热。
例如，采用波纹管道设计或增加流体的扰动等方法。
4. 引入传热增强剂除了优化传热界面本身的传热方式，还可以通过引入传热增强剂来提高传热效率。
传热增强剂通常指具有高传热性能的物质或结构，可以用于增强传热过程。
以下是一些常见的传热增强剂及其应用方式：4.1. 纳米粒子将纳米粒子添加到传热介质中，可以增加传热介质的热导率，从而提高传热效率。
常见的纳米粒子包括纳米银、纳米金和纳米二氧化硅等。
4.2. 换热增强表面使用换热增强表面可以增加传热界面的表面积和传热效率。
强化传热在换热器中的应用
强化传热在换热器中的应用换热器在石油炼制、石油化工生产中是保证加工过程正常运转的重要设备。
据统计,在现代石油化工生产中,换热器的投资约占设备总投资的30 %～40 %[1 ] ,因此,节约能耗、物耗和节省投资,应用强化传热技术、减少设备尺寸,减轻设备重量,增强换热器的换热工况是每个工程设计人员追求的目标。
强化传热是近年发展较快的一种新技术,备受热工界的重视。
各主要工业国都对此进行了大量的开发研究工作,不少成果已在工业上应用,并被誉为第二代传热技术。
通过对国内外强化传热技术在换热器中的应用及发展动态进行调查和对比,分析了几种强化换热技术的适用范围,企盼为广大工程设计人员提供研究和应用的参考。
2强化技术的目的和种类2. 1强化传热的目的不同的工艺对强化换热的具体要求也不相同,归纳起来,应用强化传热技术可以实现下述目的。
⑴减小设计传热面积,以减小换热器的体积和质量。
⑵提高现有换热器的换热能力。
⑶使换热器能在较低温差下工作。
⑷减小换热器的阻力,以减少换热器的动力消耗。
2. 2强化传热技术的种类提高传热系数的传热技术可分为有功强化传热技术和无功强化传热技术两类。
有功强化传热技术需要应用外部能量来达到强化传热的目的;无功强化传热技术则无需应用外部能量。
有功强化(亦称主动式强化)传热技术包括:机械强化法,振动、电场、磁场、光照射、喷射冲击等。
无功强化(亦称被动式强化)传热技术包括:表面特殊处理法、粗糙表面法、扩展表面法和扰动流体法等。
两种传热技术与光管对比结果,见表1。
有功强化传热和无功强化抟热可以综合利用,以达到更好的传热效果。
这种强化传热技术称为合成强化传热。
3强化传热技术比较有效并有发展前景的强化传热技术主要有:处理表面法、粗糙表面法、扩展表面法、流体旋转法及静电场法等。
每种强化传热技术都有其局限性和适用范围。
3. 1处理表面法滴状冷凝比膜状冷凝传热系数高,表面张力大的流体更是这样。
所以一般必须对冷凝壁面进行处理,以造成一个不为凝结液体湿润的冷凝壁面,经常采用的方法有三种:化学覆盖层法、聚合物涂层法和电镀法[1 ]。
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。
强化传热技术在裂解炉上的应用
处 与 ２ ３处 。其 中单 台 Ｓ Ｔ—Ｉ型 炉 装 有 ３种 规 ／ Ｒ ｌ Ｉ 格共 ９ 扭 曲片 管 ， 台 Ｓ Ｔ一１ 炉 与 ｓ ６个 单 Ｒ Ｖ型 Ｌ一Ⅱ
裂解气
管 内径 安装 间距
图 １ 扭 曲片 管 构 件 形 状 与 工 作 示 意
收 稿 日期 ：０ ９—０ ２ 。 ２０ ６— ３
作者简介 ： 天生 （ ９０一） 男 ，１９ 胡 １７ ， ９ ２年 ７月毕 业于 兰州石 油学校石油加工 专业 ， 同年分配至烯烃厂乙烯车间工作至今 ， 目前从 事乙烯生产与技术管理工作 ， 工程师。
２０ ０ ８年 应 用 于 ２号 乙 烯 装 置 ２台 ｓ Ｌ一 Ⅱ型 炉
（ Ａ 一１ ０ ／ １ ４） 。 Ｂ １２ １０ 上
生横 向冲刷作用 ， 薄边 界 滞 留层 ， 缓 管壁 结 焦 减 减
１ 强化传 热技 术
趋 势 ， 而 起 到 强 化 传 热 的作 用 Ｊ 从 。该 强 化传 热
这 些 改 良的炉 管 虽 然 可 以强 化 传 热 ， 同 时 又带 但 来 了许 多 问题 ， 制 造 费 用 高 、 工 与 安 装 困难 如 加
等。
扬子 乙烯应 用 的强 化传 热 技 术是 在 裂解 炉 管 中分段 加入 几 小 段 带 有 扭 曲 片 的精 密 整 铸 管 （ 扭 曲片管见 图 １ ， ） 该扭 曲片 管 可 以强迫 炉 管 内的流 体从 原来 的 柱 塞 流 改 变 成 旋 转 流 ， 炉 管 管 壁 产 对
裂解
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