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介绍蒸汽换热器的发展历史

二十世纪20年代出现板式换热器,并应用于食品工业。以板代管制成的换热器,结构紧凑,传热效果好,因此陆续发展为多种形式。30年代初,瑞典首次制成螺旋板换热器。接着英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金材料制成的板翅式换热器,用于飞机发动机的散热。30年代末,瑞典又制造出第一台板壳式换热器,用于纸浆工厂。在此期间,为了解决强腐蚀性介质的换热问题,人们开始注意新型材料制成的换热器。
  60年代左右,由于空间技术和尖端科学的迅速发展,迫切需要各种高效能紧凑型的蒸汽换热器,再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展,蒸汽换热器制造工艺得到进一步完善,从而推动了紧凑型板面式蒸汽换热器的蓬勃发展和广泛应用。此外,自60年代开始,为了适应高温和高压条件下的换热和节能的需要,典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展。70年代中期,为了强化传热,在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。
  70年代的世界能源危机,有力促进了换热强化技术的发展。为了节能将耗,提高工业生产经济效益,要求开发适用于不同工业过程要求的高效换热设备。所以这些年来,蒸汽换热器的开发和研究成了人们关注的课题。当今换热器技术的发展以CFD(计算流体力学技术)、模型化技术、强化传热技术等形成一个高技术体系。所谓提高换热器性能,就是提高其传热性能。狭义的强化传热系数指提高流体和传热之间的传热系数
  近年来,随着制造技术的进步,强化换热元件的开发,使得新型高效换热器的研究有了较大的发展,根据不同的工艺条件与工况设计制造了不同结构形式的新型换热器,也取得了较大的经济效益。故我们在选择换热设备时一定要根据不同的工艺、工况要求选择。换热器的作用可以是以热量交换为目的。在即定的流体之间,在一定时间内交换一定数量的热量;也可以是以回收热量为目的,用于余热利用;也可以是以保证安全为目的,即防止温度升高而引起压力升高造成某些设备被破坏。
  随着我国石化、钢铁等行业的快速发展,蒸汽换热器的需求水平大幅上涨。未来,国内市场需求将呈现以下特点:对产品质量水平提出了更高的要求,如环保、节能型产品将是今后发展的重点;要求产品性价比提高;对产品的个性化、多样化的需求趋势强烈。同时,行业发展必须要注重对现有产品的改进和高端产品的研发。

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  增加蒸汽换热器的传热总系数一般从以下五个方面去做:

  一、减少迎风截面积,以增加空气的流速。或者在空气通路内设置挡风板,折流板以加快空气的湍流程度,通常用于它的管程结构上。

  二、采用合理的翅化比。大部分厂家的翅片管采用规格都是比较随意的,都是按经验选取。正确的方法应该计算出管内外传热系数的差异。一般传热系数差异应该控制在4:6之间是比较合理的。

  三、挖掘管内介质的传热的能力。依照传热系数的计算公式。当一侧的传热的能力增加,对于总传热系数也是有影响的。所以在蒸汽换热器管内压力损失允许的情况下,应该尽量增加流速,增加管内介质的传热的能力。

  四、解决蒸汽换热器接触热阻。蒸汽换热器翅片管的加工质量对于传热系数的影响是比较大的。某些接触不好的翅片管其换热的能力下降,可谓是一分价格一分货。

  五、金属热阻。采用不同的基管其导热的能力是不同的。常用的金属材料的导热的能力,铜>铝>碳钢>合金钢,不锈钢的传热的能力是很低的。

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