石墨换热器

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石墨换热器的相变换热与两相流效率你知道多少

2018-06-07

       石墨换热器要实现热量的转移,热交换设备无疑起着十分重要的作用。基于制冷与低温技术中的特定工作条件,绝大多数场合都是使用间壁式石墨换热器,其中尤以传热元件为管子的热交换器在制冷与低温装置中应用最为广泛,历史也最为悠久。这是因为圆管加工简单、工艺成熟、市场上容易得到、可以在很宽的压力和温度范围内可靠地工作,即使在工况不稳定,热应力冲击与机械传热管内、外两侧加翅片,以及加出所要求的翅片形状,以实现强化传热;可使整个石墨换热器传热效率高、结构紧凑、尺寸小、重量轻、流动阻力也较小;管式石墨换热器按照使用要求不同而具有多种结构形式,但综合起来可以分为列管式与盘管式与立式壳管式。例如制冷技术中的冷凝器、蒸发器;空气分离装置中应用的冷凝蒸发器等。将传热管在平面或空间内立交盘成的各种盘管式石墨换热器广泛地应用于制冷与低温装置中。

石墨换热器

       低温石墨换热器接触到相当多的相变换热与两相流,这一方面是由于低温石墨换热器传热请求高效率,大热流密度;另一方面也由于低温流体在生成、贮运、热交流过程中极易产生相变。这些相变换热过程不只包括一切的沸腾、冷凝方式,而且大量地处于传热机理非常复杂的两相强迫对流换热与近临界区对流换热的工况。但是低温石墨换热器传热毕竟有其特性,低温下物性变化剧烈。低温下工质物性随温度、压力会有明显变化,所以普通传热学中所给出的对流能量方程的定物性不能随意援用,对数均匀温差的运用也遭到限制。特别是低温石墨换热器传热常在接近热力学临界状态区域内停止,近临界区物性随温度、压力变化异常剧烈,普通常规的变物性关系式也不适用。低温热传导主要触及变导热系数热传导,以及在低温下极易构成的结晶堆积物具有各向异性的多维导热问题。另外低温设备、低温石墨换热器多工作在远低于环境温度的工况下,所以设备的热绝缘,支承导热所触及的高真空绝热、多层绝热粉末真空绝热、粉末、泡沫绝热、异形变截面长杆导热等都触及颇具特性的低温热传导问题。石墨换热器正在越来越普遍地应用于国民经济各个范畴内。


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