强化传热技术

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1、概述 只要存在着温度差，热量就会自发地由高温传向低温，因此传热过程是自然界最基本的物理过程之一。它广泛见诸如动力、化工、冶金、航天、空调、制冷、机械、轻纺、建筑等部门。大致单机功率为130万kw的汽轮发电机组，小至微电子器件的冷却都与传热过程密切相关。导热对流换热辐射换热热传递过程可以分为导热、对流换热、辐射换热三种基本方式，它们各自有不同的传热规律，实际中遇到的问题都常常是几种传热方式共同作用。实现热量由热流体传给冷流体的设备称之为换热器。换热器的重要性：在工业部门广泛应用的一种通用设备，以电厂为例，如果把锅炉也算作换热设备，再加上冷凝器，除氧器，高低压加热器等设备，换热器的投资约占电厂的7

2、0%。在炼油企业四分之一的设备投资适用于各种换热器；换热器的重量占总设备重量的20%。在制冷设备中，蒸发器、冷凝器的重量也要占整个机组的3040%大家可以思考一下，在实际应用中，针对这三种换热方式都有哪些强化技术？导热及其强化导热现象发生时，物体内部的热量会从温度较高的部分传递到温度较低的部分，温度较高的物体会把热量传递给与之接触的温度较低的另一物体。固体、液体、气体内部或之间都可能发生导热现象。导热及其强化 傅里叶定律 面积热阻 导热热阻 强化导热方法一：使用导热系数较高的材料作为导热介质。纯银、纯铜、纯铝等。dxdtA)/(AxtxAx强化导热方法一：使用导热系数较高的材料作为导热介质。纯

3、银、纯铜、纯铝等。强化导热方法二：减小接触热阻接触热阻接触热阻：两个固体之间发生导热时，由于两固体表面实际接触面积不大以及两者之间气体层的的导热系数很低，因此在两固体表面之间将产生接触热阻。 当热流密度不高时，可以略去接触热阻；但当热流密度很高时，则接触热阻必须考虑。 降低接触热阻的方法： 1.提高接触表面光洁度或增加物体间的接触压力， 以增加接触面积； 2.在接触面之间充填导热系数较高的气体（如氦气）； 3.在接触表面上用电化学方法添加软金属涂层或加软金属垫片。电子产品散热：导热（电子产品散热：导热（+ +电绝缘）电绝缘）。导热胶粘剂，特别适合于不规则形状界面。对流：由于流体的宏观运动，使流

4、体各部分之间发生相对位移、冷热流体相互掺混，从而引起的热量传递过程称为对流换热。分为自然对流和强迫对流。3/12/1PrRe664. 0Nu3/1PrRenCNumCNuRe外掠平板圆管中流动横掠管束通过平壁的传热21111hhK在 时，当增大 ，K值增加很快，直至变成等于 ；在 时，当增大 ，K值增加的速度很慢，进一步增加 ，K值几乎不变。21hh 1h2h21hh 1h1h可以得出：强化换热，可以得出：强化换热，减小热阻减小热阻 R R 较大一侧（较大一侧（hAhA较小一侧）的热阻，较小一侧）的热阻，强化换热的效果最好。强化换热的效果最好。对流强化的方式：增大换热面积，各种延展面积的应用;

5、增大流动的紊流程度，从而增大对流换热系数.oooiiifofiAhAAhtt11ofoAAA/ )(21 辐射换热：0K以上物体都具有发射辐射能的能力；波长由短到长依红外线，无线电波；同温下黑体的辐射能力最大。 太阳辐次 组成银河系的有大约两千亿颗恒星，而太阳只是其中中等大小的一颗； 太阳已的年龄有五十亿岁，正处在它一生中的中年时期； 地球上所有生物的生长都直接或间接地需要它所提供的光和热。在高温设备中，辐射换热是换热的主要形式。比如在锅炉炉膛、工业窑炉、燃烧室和发动机等高温能源转换系统中，辐射换热占有主导地位。 可见，想要强化辐射换热，可以增大物质表面的发射率)/(24mWTEb)/(24m

6、WTEEb辐射换热及其强化表面粗糙化及氧化膜：增加固体表面辐射率能够有效地提高物体表面的散热或吸热能力；物体表面粗糙化可以引起物体辐射率的增大；真正由于物体表面上的沟槽而引起的辐射率的增加是很有限的，导致其值增大的主要原因是表面粗糙化后随之而发生的表面氧化。表面氧化膜的厚度决定了辐射率的大小，随着氧化膜厚度的增加，它对物体表面辐射率的影响也逐渐增大。高吸收率热辐射强化剂的节能效果，主要表现在通过锅炉内各处烟气与水冷受热面之间的辐射换热效率的提高。强化热源与受热面之间的辐射热交换，提高炉膛热效率和出力，减少热能损失，达到节约能源的目的。 PW-XS PW-XS型多功能热吸收强化剂型多功能热吸收强

7、化剂：是一种无毒无味、不脱落、抗急冷急热、防氧化的高科技涂料，它喷涂于锅炉火管内壁、水管外壁。 目前在电站锅炉、工业锅炉、民用锅炉等领域得到了广泛的应用，节能效果十分显著，其中在燃煤锅炉上使用时节能率达到了48，在燃气、油锅炉上使用时节能率达到了510 在气流内掺加固体微粒，不仅可以增加流体的热容量，而且微粒在边界层内的运动可以减少气流粘性底层的厚度，因此可以提高气流对于壁面的换热系数。此外，在高温壁面和高热流密度情况下，辐射换热占有重要地位，掺加固体微粒可以增加悬浮体内的辐射换热作用。机理：高温壁面一方面通过边界层与气体进行对流换热，另一方面它还以热辐射的形式向弥散于气流中的固体微粒传热，提