波纹管在半容积式热交换器中的传热性能分析及应用.pdf

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1、第４５卷第５期石油化工设备Vol畅４５No畅５２０１６年９月PETRO‐CHEMICALEQUIPMENTSept．２０１６文章编号：１０００‐７４６６（２０１６）０５‐００１６‐０５①波纹管在半容积式热交换器中的传热性能分析及应用１１２李永花，王晓晨，李占英（１．兰州兰石换热设备有限责任公司，甘肃兰州７３０３１４；２．兰州兰石能源装备工程研究院有限公司，甘肃兰州７３０３１４）摘要：对采用不锈钢波纹管作为传热元件的半容积式热交换器，进行了样机的热工测试试验并将其结果与热交换器计算软件（HTRI）的计算结果比较，讨论了该类设备的传热计算方法。在实际大流量

2、的工况下，设计了半容积热交换器重叠换热管束，该设计减小了换热面积，优化了设备的传２热性能。实际运行效果表明，其传热系数达１６００W／（m·K）。关键词：半容积式热交换器；波纹管；传热性能；重叠换热管束中图分类号：TQ０５１．５０１文献标志码：Adoi：１０．３９６９／j．issn．１０００‐７４６６．２０１６．０５．００４HeatTransferPerformanceAnalysisandApplicationofCorrugatedTubeinHalfStorageTypeHeatExchanger112LIYong‐hua，WANGXiao‐che

3、n，LIZhan‐ying（１．LanzhouLSHeatExchangeEquipmentCo．Ltd．，Lanzhou７３０３１４，China；２．LanzhouLSEnergyEquipmentEngineeringResearchInstituteCo．Ltd．，Lanzhou７３０３１４，China）Abstract：Athermalperformancetestisconductedonaprototypeofhalfstoragetypeheatex‐changerswhichusestainlesssteelbellowsasheatt

4、ransferelement，andcomparedthetestedre‐sultswiththecalculatedresultsbyHTRIsoftware，thendiscussedtheheattransfercalculationmethodofthiskindofequipment．Undertheoperatingconditionoflargeflow，theoverlappedtubebundlesforhalfstoragetypeheatexchangeraredesigned，whichcanreducetheheatex‐c

5、hangeareaandoptimizetheheatexchangeperformanceoftheequipment．Andthefinaloperating２effectshowsthat，withthisdesign，theheattransfercoefficientcanreachto１６００W／（m·K）．Keywords：halfstoragetypeheatexchanger；corrugatedtube；heattransferperformance；over‐lappedtubebundles半容积式热交换器作为一般工业及民用建筑

6、的光管时的传热性能进行研究与比较，以期应用波纹热水供应系统最实用的产品，拥有广阔的市场需求。管来提高此类热交换器的传热效率，进而优化该类但由于半容积式热交换器的换热管一般采用光管和设备的传热性能。自身结构的缺陷，其传热效率不高。为此，基于波纹［1，2］1强化传热元件—波纹管管的特殊结构和优异的强化传热特点，笔者对将其用于导流型半容积式热交换器中的传热性能与使用强化传热是实现热交换器高效、紧凑换热的主①收稿日期：２０１６‐０３‐２７作者简介：李永花（１９８０‐），女，甘肃兰州人，工程师，学士，从事热交换器热工计算和压力容器结构设计工作。第５期李永花，等：

7、波纹管在半容积式热交换器中的传热性能分析及应用·１７·［３］要方法。对于无相变的传热过程，影响对流传热热水流动状态，使换热充分、节能。系数的关键因素是层流底层的厚度，热阻主要集中（６）罐形小、质量轻，热交换器可以沿水平方向在这一层中，要想有效提高对流传热系数，必须设法抽出，方便维修。减薄层流底层的厚度，具体措施有：①提高流体的流3波纹管和光管传热效果测试分析速，冲刷传热表面以提高湍流程度。②利用异形结构来提高流体的扰动程度，从而间断地破坏流体边3．1样机制备界层等。用于测试的半容积式热交换器样机整体结构示波纹管是在普通换热管的基础上经特殊工艺加意见图１

8、。工而成的一种管内外都有凹凸波形、既能强化管内传热又能强化管外传热的双面强化传热管。有研究表明