纵向翅片管管外换热与阻力特性的实验研究
翅片管外强化传热技术主要是对光管合理肋化,即在光管上敷设一定形状的翅片进行强化换热,翅片对扩大换热面积和改善流体的流动状态均有较显著的作用。但纵向翅片管却依赖进口。为此,采用修正的威尔逊修正图解法,利用稳定工况下测得的实验数据,研究了焊接式纵向翅片管换热器翅片侧的传热特性和阻力特性,并与同规格光管换热器做了对比,得到了在一定物性和流态下该种换热器的换热及阻力准则关系式。在相同的Re情况下,纵向翅片管换热器传热系数K值明显高于光管换热器;在Re值较低的情况下,翅片管外翅片的强化传热效果更好;与有折流板的光管换热器相比,纵向翅片管换热器壳程压力损失较小。
纵向翅片管管外换热与阻力特性的实验研究
目前,在石油和石化工业上应用的翅片管外强化传热技术主要是对基本传热元件(光管)进行合理肋化,即采用翅片管强化换热。翅片对扩大换热面积和改善流体的流动状态均有较显著的作用,无论是对单相对流换热还是对有相变的对流换热都具有很大应用价值。翅片管有纵向和径向(横向)两大类,径向翅片管多用于炼油、化工厂的空气冷却器中,国内制造技术相当成熟;纵向翅片管换热器广泛应用于原油的集输过程中,但纵向翅片管却长期依赖进口。石油大学(华东)化工机械研究所设计的国内第一套纵向翅片管生产线于1998年在廊坊石油管道局投入工业化生产。笔者针对所生产的焊接式纵向翅片管换热器的传热和阻力特性在稳定工况下做了实验研究,并采用修正的威尔逊图解法对实验数据进行了处理,得到了在一定物性和流态下的换热准则关系式和阻力准则关系式,对该种传热强化技术的推广应用具有一定的理论指导意义。实验结果表明:与具有折流板的光管管壳式换热器相比,这种焊接式纵向翅片管换热器具有较高的传热效率和较低的壳程阻力。