無死角螺旋板式熱交換器傳熱與流動特性

無死角螺旋板式熱交換器作為熱交換器的典型結(jié)構(gòu)形式之一，廣泛應(yīng)用于煤化工、煉鋼、制冷、污水處理等行業(yè)適用于汽-汽、汽-液、液-液對流傳熱,蒸汽;令凝傳熱和液體蒸發(fā)傳熱，具有傳熱系數(shù)高，污垢熱阻小等諸多優(yōu)點。
無死角螺旋板式熱交換器作為熱交換器的典型結(jié)構(gòu)形式之一，廣泛應(yīng)用于煤化工、煉鋼、制冷、污水處理等行業(yè)。適用于汽-汽、汽-液、液-液對流傳熱,蒸汽;令凝傳熱和液體蒸發(fā)傳熱，具有傳熱系數(shù)高，污垢熱阻小等諸多優(yōu)點。
無死角螺旋板式熱交換器的綜合性能對石化、制冷等行業(yè)裝置的能性綜合利用與節(jié)能起到重要的作用。目前針對無死角螺旋板式熱交換器的研究大多集中在結(jié)構(gòu)設(shè)計、失效分析等方面,對其傳熱與流動特性及其影響因素的硏充相對較少。
采用數(shù)值模擬方法對螺旋板式換熱器流道中添加螺旋形擾流體的工況進(jìn)行數(shù)值模擬.分析了添加擾流柱對換熱器流動換熱特性的影響；基于火積耗散理論，分析了螺旋板式換熱器運(yùn)行過程中因傳熱和壓降造成的火積耗散數(shù)與冷流體出口溫度、流速的關(guān)系。
(1)換熱面積一定的尊旋板式熱交換器，相同流速下當(dāng)星直徑較大時總換熱系數(shù)相對較高，壓力降相對較低.當(dāng)星直徑由19.7mm増加至37.9mm時，總傳熱系數(shù)相對增加9%,平均壓力降相對降低45%.而定距柱密度由200個血2增加至800^m2時，總傳熱系數(shù)相對增加17%,壓力降相對増加129%。關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)對壓力降的影響高于對總傳熱系數(shù)的影響.
(2)冷流體進(jìn)口溫度的提高可増強(qiáng)對流換熱效果，減小流體流動的阻力。當(dāng)冷流體進(jìn)口溫度從18°c提高到30°c時，其總傳熱系數(shù)相對增加6%,而平均壓力降相對降低5%。
(3)基于試驗數(shù)據(jù)對湍流狀態(tài)下螺旋流的對流換熱系數(shù)和壓力降準(zhǔn)則式進(jìn)行了擬合并進(jìn)行了試驗驗證，對流換熱系數(shù)擬合公式的平均相對誤差為5.4%,壓力降擬合公式的平均相對誤差為6.3%,均顯著低于標(biāo)準(zhǔn)公式的平均相對誤差擬合公式為螺旋板換熱器的能效評價奠定了基礎(chǔ)。