关于蒸发式换热器——国外理论研究进展

作者:TENO 发布于:2012-10-16 15:52 Tuesday

国外的蒸发冷凝技术发展比较早,所取得的理论和研究成果也比较高。蒸发式冷凝设备基本传热传质理论是在1925年由merkel所提出并发展起来的,为以后的理论研究奠定了基础。

²  对蒸发式冷凝器与凉水塔混合系统的实验表明此系统能显著降低冷凝温度,并节约换热面积。

²  对竖直管蒸发式冷却器做了传热传质试验研究,结果表明控制热阻发生在空气与水的交界面,并建立了适用于光滑竖直管蒸发式冷凝器性能计算的经验关联式。

²  对蒸发式换热器(凉水塔、流体冷却器、冷凝器)做了性能模拟,对几种蒸发式冷却器芯体的设计方案做了模拟计算探讨,发现添加的塑料材料(Munter)可以显著地增强光滑管冷却器的传热性能,而不需要使用成本很高的翅片管以增加传热面积。

²  给出了蒸发式冷凝器一种新传热传质数学模型,该模型准确的描述了传热传质过程;

²  研究了在负的大气压下蒸汽混合物对DCXs型换热器的性能影响,通过试验测试研究了DCXs型换热器中入口处不凝性气体的影响,给出了数学计算模型,并指出该模型可为冷凝器设计提供依据。

²  对两步式蒸发冷却器的性能做了实验研究,分析比对了直接蒸发式冷却器和间接蒸发式冷却器的性能,结果表明带有凉水塔的两步式蒸发冷却器比没有凉水塔的系统具有更高的换热效率,也优于一步式、直接接触式蒸发冷却器。

²  讨论了蒸发式流体冷却器的传热传质过程,建立了逆流蒸发式流体冷却器的数学模型。研究了管束的分列排布对光管式流体冷却器的热性能影响。

²  对蒸发式冷凝器(采用两组翅片管+填料的结构型式)的性能进行实验研究,同时和风冷式冷凝器进行比较实验证明,椭圆管的综合性能优于圆管,具有很好的换热和传质特性。

²  在气体流动段采用欧拉方法分析,在水滴下落阶段应用拉格朗日方法分析研究。试验研究表明,液滴尺寸的影响是最主要的因素,当喷淋水量一定时,液滴尺寸越小,换热效率越高,冷却水入口温度和空气湿球温度相差越大换热效率越高。

²  分析结果表明,对蒸发式冷却器,影响其换热效率的主要因素是流体流动速率;而对蒸发式冷凝器,影响其换热效率的主要因素是空气入口处的湿球温度和冷凝温度。依据热力学第一、二定律对逆流式冷却塔和蒸发式换热器进行了热力学性能分析,利用热力学火用平衡分析影响系统不可逆损失的因素。研究表明,换热器的入口湿球温度的增加总会提高热力学第二定律的效率。应用热力学方法丰富蒸发冷凝冷却技术的研究手段,但是仍难以准确的表达传热传质的过程。

蒸发式冷凝冷却技术在国外的研究从上个世纪至今从未间断过,并且在理论研究方面也取得了较大的成果,但大多局限于管内无相变的蒸发式冷却器的研究和蒸发式冷凝器的理论及性能模拟。随着节水和节能的需求,蒸发式换热器在系统中应用的深入研究将成为势在必行的重要研究课题。

标签: 冷凝器 蒸发式 换热器 国外

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