高效換熱器及其節(jié)能應(yīng)用

前言

　　隨著全球能源形勢(shì)的日趨緊張，常規(guī)能源的日益減少，節(jié)能降耗越來(lái)越受到人們的重視。我國(guó)明確提出，在“十一五”期間單位GDP能源消耗要比“十五”期末降低20％，為此全國(guó)各行各業(yè)廣泛開展了“節(jié)能降耗”工作。換熱器在工業(yè)生產(chǎn)中是調(diào)節(jié)工藝介質(zhì)溫度以滿足工藝需求以及回收余熱以實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的關(guān)鍵設(shè)備，其換熱性能和動(dòng)力消耗關(guān)系到生產(chǎn)效率和節(jié)能降耗水平，其重量和造價(jià)決定了整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的投資。因此，換熱器的強(qiáng)化傳熱、降低流阻以及提高綜合性能一直是國(guó)內(nèi)外科研人員和工程技術(shù)人員研究的熱點(diǎn)，也取得了大量科研成果。目前，先進(jìn)的熱交換技術(shù)已在能源、動(dòng)力、化工、石油、冶金、核能、制藥、輕工、紡織及航空航天等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用?！　?qiáng)化傳熱技術(shù)是提高換熱器效率的主要措施。對(duì)換熱器的強(qiáng)化傳熱研究已有較長(zhǎng)的歷史，并取得了許多應(yīng)用效果良好的技術(shù)成果，如新型管束支撐、強(qiáng)化傳熱管和管內(nèi)插入物等。目前，換熱器強(qiáng)化傳熱技術(shù)一般采用改變傳熱結(jié)構(gòu)及其表面狀況的被動(dòng)強(qiáng)化措施，在實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化傳熱的同時(shí)不可避免地使流動(dòng)阻力顯著增加，且在許多情況下流阻增加的速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳熱增加的速率，相應(yīng)地增大了系統(tǒng)的動(dòng)力消耗，這不利于高效回收余熱和節(jié)能降耗。因此，換熱器的結(jié)構(gòu)發(fā)展和綜合性能完善受到很大限制。今后進(jìn)一步研制體積小、重量輕、傳熱性能好的高效緊湊式換熱器，滿足高負(fù)荷傳熱的要求勢(shì)在必行?！　”緯鶕?jù)編者多年來(lái)開展的換熱器研究的技術(shù)成果和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合國(guó)內(nèi)外最新的換熱器技術(shù)進(jìn)展，首先介紹了常用換熱器的結(jié)構(gòu)型式及其強(qiáng)化傳熱技術(shù)，然后闡述了管殼式換熱器、相變換熱器、熱管換熱器及緊湊式換熱器的結(jié)構(gòu)發(fā)展，并重點(diǎn)介紹了各類高效換熱器在工程實(shí)踐中的節(jié)能原理及具體應(yīng)用實(shí)例，為工程技術(shù)人員結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際選用相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)提供參考和依據(jù)?！　”緯蔀閺氖聼崮芄こ桃?guī)劃、熱電、鍋爐、換熱、動(dòng)力、制冷空調(diào)等各級(jí)能源管理機(jī)構(gòu)的管理人員、工業(yè)企業(yè)的節(jié)能管理人員和工程技術(shù)人員開展節(jié)能降耗技術(shù)管理和實(shí)施提供技術(shù)支撐，也可作為能源與動(dòng)力工程類及相關(guān)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)選修課或?qū)I(yè)課，同時(shí)也可作為工科其他專業(yè)的學(xué)生普及換熱器與節(jié)能技術(shù)相關(guān)知識(shí)的教材，并可供動(dòng)力工程及工程熱物理學(xué)科的教師參考?！　∮捎诰幷咚胶徒?jīng)驗(yàn)有限，書中難免出現(xiàn)疏漏和不足之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

換熱器是工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的關(guān)鍵設(shè)備，在許多領(lǐng)域都有應(yīng)用。本書作者結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)與國(guó)內(nèi)外技術(shù)進(jìn)展，介紹了常用換熱器結(jié)構(gòu)型式、強(qiáng)化傳熱技術(shù)，各類換熱器節(jié)能技術(shù)進(jìn)展。重點(diǎn)介紹了各類高效換熱器在工程實(shí)踐中的節(jié)能原理及應(yīng)用實(shí)例。為工程技術(shù)人員結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際選用相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)提供參考和依據(jù)。     本書可供從事熱能工程規(guī)劃、熱電、鍋爐、換熱、動(dòng)力、制冷空調(diào)等各級(jí)能源管理人員和工程技術(shù)人員閱讀參考。

書籍目錄

1 管式換熱器的結(jié)構(gòu)型式  1.1 概述  1.2 換熱器的類型及特點(diǎn)  1.3 管殼式換熱器的類型及結(jié)構(gòu)    1.3.1 管殼式換熱器的類型    1.3.2 管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)布置  1.4 管式換熱器的其它型式  1.5 非金屬管式換熱器  1.6 管式換熱器的發(fā)展趨勢(shì)  參考文獻(xiàn)2 管殼式換熱器強(qiáng)化傳熱及結(jié)構(gòu)發(fā)展  2.1 概述  2.2 高效換熱器的強(qiáng)化傳熱原理    2.2.1 換熱器強(qiáng)化傳熱的途徑    2.2.2 強(qiáng)化對(duì)流傳熱的物理機(jī)制    2.2.3 對(duì)流傳熱的場(chǎng)協(xié)同強(qiáng)化傳熱原理    2.2.4 換熱管內(nèi)強(qiáng)化傳熱場(chǎng)協(xié)同分析    2.2.5 換熱器強(qiáng)化傳熱的評(píng)價(jià)方法  2.3 高效管殼式換熱器的管程結(jié)構(gòu)發(fā)展    2.3.1 高效強(qiáng)化換熱管的類型及特點(diǎn)    2.3.2 管內(nèi)插入物的類型及其特點(diǎn)  2.4 高效管殼式換熱器的殼程結(jié)構(gòu)發(fā)展    2.4.1 折流桿支撐    2.4.2 空心環(huán)支撐    2.4.3 刺孔膜片支撐    2.4.4 管束自支撐    2.4.5 整圓形孔板支撐    2.4.6 螺旋折流板支撐  2.5 高效傳熱低流阻縱流式換熱器的研發(fā)    2.5.1 花瓣孔板縱流式換熱器的結(jié)構(gòu)研發(fā)    2.5.2 螺旋肋片自支撐換熱器的結(jié)構(gòu)研發(fā)  2.6 高效換熱器的復(fù)合強(qiáng)化傳熱技術(shù)  2.7 高效傳熱低流阻換熱器的發(fā)展方向  參考文獻(xiàn)3 高效管殼式換熱器及其節(jié)能應(yīng)用  3.1 概述  3.2 高效強(qiáng)化管式換熱器及其節(jié)能應(yīng)用    3.2.1 高效波紋管式換熱器及其節(jié)能應(yīng)用    3.2.2 高效螺旋槽管換熱器及其節(jié)能應(yīng)用    3.2.3 高效橫紋管換熱器及其節(jié)能應(yīng)用    3.2.4 高效螺旋翅片管換熱器在余熱鍋爐中的節(jié)能應(yīng)用    3.2.5 高效T形翅片管式換熱器的節(jié)能應(yīng)用    3.2.6 內(nèi)展翅片管式換熱器在空分系統(tǒng)中的節(jié)能應(yīng)用    3.2.7 高效異型管換熱器的節(jié)能應(yīng)用    3.2.8 高效管程強(qiáng)化換熱器在制冷機(jī)中的節(jié)能應(yīng)用  3.3 高效管束支撐換熱器及其節(jié)能應(yīng)用    3.3.1 高效折流桿換熱器及其節(jié)能應(yīng)用    3.3.2 高效空心環(huán)換熱器及其節(jié)能應(yīng)用    3.3.3 高效螺旋折流板換熱器及其節(jié)能應(yīng)用  參考文獻(xiàn)4 動(dòng)力工程中常用的高效節(jié)能管殼式換熱器  4.1 熱電系統(tǒng)中常用的高效節(jié)能管殼式換熱器    4.1.1 高效管殼式換熱器的節(jié)能效益分析    4.1.2 高效節(jié)能管殼式換熱器的熱電應(yīng)用  4.2 核電系統(tǒng)中常用的高效節(jié)能管殼式換熱器    4.2.1 我國(guó)核電站的發(fā)展概況    4.2.2 高效節(jié)能管殼式換熱器的核電應(yīng)用  4.3 車輛空調(diào)中的高效節(jié)能管殼式換熱器    4.3.1 車用空調(diào)換熱器的發(fā)展    4.3.2 車用空調(diào)換熱器的類型  4.4 高效節(jié)能省煤器的結(jié)構(gòu)型式    4.4.1 高效節(jié)能省煤器的類型    4.4.2 幾種擴(kuò)展受熱面型式的比較與評(píng)價(jià)  參考文獻(xiàn)5 高效相變換熱器的結(jié)構(gòu)發(fā)展  5.1 相變換熱技術(shù)的強(qiáng)化    5.1.1 強(qiáng)化沸騰換熱技術(shù)    5.1.2 強(qiáng)化冷凝換熱技術(shù)  5.2 蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)發(fā)展    5.2.1 蒸發(fā)器的型式及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)    5.2.2 蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)影響因素  5.3 冷凝器的結(jié)構(gòu)發(fā)展    5.3.1 冷凝器的類型及性能對(duì)比    5.3.2 水冷式冷凝器    5.3.3 空氣冷卻式冷凝器    5.3.4 蒸發(fā)式冷凝器    5.3.5 冷凝器的結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢(shì)  5.4 高效蒸發(fā)式冷凝器的結(jié)構(gòu)發(fā)展    5.4.1 蒸發(fā)式冷凝器的結(jié)構(gòu)型式及工作原理    5.4.2 蒸發(fā)式冷凝器的結(jié)構(gòu)進(jìn)展    5.4.3 蒸發(fā)式冷凝器存在的問(wèn)題及解決途徑    5.4.4 蒸發(fā)式冷凝器的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景  參考文獻(xiàn)6 高效相變換熱器的節(jié)能應(yīng)用7 高效熱管及熱管換熱器的結(jié)構(gòu)發(fā)展8 高效熱管換熱器的節(jié)能應(yīng)用9 高效緊湊式換熱器的結(jié)構(gòu)發(fā)展10 高效緊湊式換熱器的節(jié)能應(yīng)用參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　1 管式換熱器的結(jié)構(gòu)型式　　1.2 換熱器的類型及特點(diǎn)　　換熱器的種類和型式很多，也有許多不同的分類方法。按照傳熱面型式，換熱器可分為管式和板式兩大類：管式就是以管材的內(nèi)外表面為傳熱面；板式是以各種形狀的板材表面作為傳熱面。根據(jù)工藝過(guò)程或熱量回收用途不同，換熱設(shè)備可分為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器、再沸器、余熱鍋爐等。按照傳熱原理不同，換熱設(shè)備可分為三大類?！　?1)混合式換熱器　　又稱為直接接觸式換熱器，如圖1.2所示。其工作原理是利用冷、熱流體直接接觸彼此混合而進(jìn)行熱量交換。因此，接觸面積直接影響到傳熱量。混合式換熱器具有傳熱效率高、單位容積提供的傳熱面積大、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，但僅適用于工藝上允許兩種流體混合的場(chǎng)合。換熱器的兩種不同溫度的介質(zhì)，通常一種是氣體，另一種是液體，在直接接觸過(guò)程中完成其熱量的傳遞。例如：冷水塔(涼水塔)、造粒塔、氣流干燥裝置、流化床等都屬于混合式換熱器。可見(jiàn)，這類換熱器主要是以塔設(shè)備為主體的傳熱設(shè)備，但通常又涉及傳質(zhì)，故很難區(qū)分與塔器的關(guān)系，通常歸口為塔式設(shè)備，電廠用涼水塔為最典型的直接接觸式換熱器?！　?2)蓄熱式換熱器　　又稱蓄能式換熱器(簡(jiǎn)稱蓄能器)，如圖1.3所示。在這類換熱器中，能量傳遞是通過(guò)格子磚或填料等蓄熱體來(lái)完成的。首先讓熱流體通過(guò)蓄熱體，把熱量積蓄在蓄熱體中，然后再讓冷流體通過(guò)，把熱量帶走。由于兩種流體交替轉(zhuǎn)換輸入蓄熱體，因此不可避免地存在著小部分流體相互摻混的現(xiàn)象，造成流體的“污染”。

編輯推薦

　　管式換熱器的結(jié)構(gòu)型式　　管殼式換熱器強(qiáng)化傳熱及結(jié)構(gòu)發(fā)展　　高效管殼式換熱器及其節(jié)能應(yīng)用　　動(dòng)力工程中常用的高效節(jié)能管殼式換熱器　　高效相變換熱器的結(jié)構(gòu)發(fā)展　　高效相變換熱器的節(jié)能應(yīng)用　　高效熱管及熱管換熱器的結(jié)構(gòu)發(fā)展　　高效熱管換熱器的節(jié)能應(yīng)用　　高效緊湊式換熱器的結(jié)構(gòu)發(fā)展　　高效緊湊式換熱器的節(jié)能應(yīng)用

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