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1、1蛇峰化李工程第乙栩軋槽管傳熱與流體阻力的研究.華南工學(xué)院化工熱過(guò)程研究室戶之在對(duì)1種不2同結(jié)構(gòu)的軋槽管采用蒸汽加熱管內(nèi)空氣,篩選對(duì)比實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,再界蒸汽加熱管內(nèi)水進(jìn)行傳熱試驗(yàn),對(duì)12種管型測(cè)定了傳熱性能與流體阻力。對(duì)影,卜響乳槽管傳熱與流阻性能的要素進(jìn)行了分析認(rèn)偽果有合適的P/D;及e/D:的害卑橫槽.紋管與單頭螺旋槽管性能較為優(yōu)越·、`一一前言蒼、`·一、門的需要,以及近年來(lái)為了新能源的開發(fā)余熱的利用和海水淡化等生產(chǎn)部樹造技術(shù),。上的進(jìn)步使強(qiáng)化傳熱元件方面的工作有了較快的發(fā)展在圓管壁上軋出螺旋槽或橫紋槽來(lái)`。、強(qiáng)化傳熱是其中的一種形式近十多年來(lái)已有許多有
2、關(guān)這類軋槽管的傳熱流體咀力和應(yīng)用r`一”’。:,,,方面的報(bào)告許多工作中對(duì)槽深比(e/D)糟距比(P/D)進(jìn)行了研究提出了采用。的范圍本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖窃谶@范圍中再比較、、細(xì)致地測(cè)定槽深槽距螺紋頭數(shù)與結(jié)構(gòu),形式等對(duì)傳熱和流體阻力的影響以探索。在不同傳熱情況下最優(yōu)槽紋參數(shù)本實(shí)驗(yàn)共用了21種不同形式的軋槽管進(jìn)行了空氣對(duì)蒸汽的傳熱和流體阻力試=====`,,節(jié),,,,刁驗(yàn)〔’的,`在此基礎(chǔ)上又選出十二種管子進(jìn)`,并行了水對(duì)蒸汽傳熱與流體阻力試驗(yàn)對(duì)。2二試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較和分析二、實(shí)驗(yàn)裝置阿.,留.,函r.認(rèn)、一本實(shí)驗(yàn)裝置1)主要由套管冷凝圖1軋抽管(水蒸汽)傳熱實(shí)驗(yàn)臺(tái)(圖
3、、、1一轉(zhuǎn)子流量計(jì);2一溫度計(jì);3一導(dǎo)流管;4一排汽閥;器6轉(zhuǎn)子流量計(jì)1離心水泵12和溫5一溫度計(jì);6一蒸汽夾套刃一試驗(yàn)管;8一熱電偶;2、5、。`度計(jì)n等組成9一視鏡;’lD一壓力計(jì);1一溫度計(jì);12一水泵;7,試驗(yàn)用黃銅管裝于套管6內(nèi)試驗(yàn)13一冷凝液艇罐;14一蒸汽阱;15一壓差釗,管總長(zhǎng)1400毫米有效傳熱長(zhǎng)度jZo。毫`,xl。。米管徑小20在試驗(yàn)管前面加了一段長(zhǎng)6訂。毫米的同規(guī)格的導(dǎo)流管3導(dǎo)流管的作用是。為了消除進(jìn)口端對(duì)試驗(yàn)的影響`:、、、。執(zhí)筆人鄧頌九譚盈科莊禮賢崔乃瑛和葉國(guó)興等同志工一一,,每根試驗(yàn)管的外壁裝有兩對(duì)熱電偶埋設(shè)子距有效傳熱長(zhǎng)。毫,,
4、度兩端點(diǎn)約40米處位于管子中間的同一水平面上以測(cè)取平均凝液厚度處的壁面溫。度。1弘加熱蒸汽在管外冷凝并控制在09℃冷卻水流過(guò)管內(nèi)實(shí)驗(yàn)時(shí)改變水的流量來(lái)測(cè)定不、,,同工況時(shí)水的進(jìn)出口溫度壁面溫度及換管的壓力降在一定流量下如果冷卻水出口溫?zé)?,。度不隨時(shí)間而變即表示過(guò)程已達(dá)到穩(wěn)定便可測(cè)取數(shù)據(jù)一,。試驗(yàn)管及導(dǎo)流段均可拆卸以便更換不同的管型。2及圖3試驗(yàn)管的基本結(jié)構(gòu)尺寸及部分管子外形見圖。.{,,.一l~”州…-}浴立乙Z夕獷議’’’.L二}一}「.月.”l甘.~一--23幾種圖試臉f的基本尺寸和可變今數(shù)栩軋栩甘的外形Pe;;:一槽一螺旋槽深度①單頭連續(xù)式②三頭連續(xù)式n
5、中未標(biāo)出);。一;一螺旋頭數(shù)(圖螺紋夾角⑧三頭間斷式④橫紋式、三實(shí)驗(yàn)結(jié)果。用蒸汽加熱管內(nèi)空氣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1,,為了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性將用光管做的試驗(yàn)數(shù)據(jù)與通用的理論公式進(jìn)行了比較在:5與圖6中可以看出光管的摩擦因子與式(1)很相符合圖·.o2、ù、尹r`,、e一`、了、屯了ē乙J,J產(chǎn)、夕、J~0046R土4:J因子與式(2)相符合光管的。`·r。JStP(2)來(lái)源于Dittus一Boeter式l公式喇·。.`u023Re“8ro毛N~OP、、:從式(1)(2)(3)可以看出::J~f/2selt公式計(jì)算的數(shù)值高30~70%,管外冷凝給熱系數(shù)比用Nus這可
6、能是由于冷凝液膜中存在。、的湍流所引起光滑管的管內(nèi)管外給熱系數(shù)均按管壁上安裝的熱電偶測(cè)出的壁溫平均值來(lái)。計(jì)算,、、,usse根據(jù)平均壁溫計(jì)算的管外冷凝給熱系數(shù)對(duì)管號(hào)4620軋槽管其值為按Nlt.。15,,式算出的倍但對(duì)管號(hào)1軋槽管則較理論值為低對(duì)管號(hào)7軋槽管較理論值高出很多2一一一1空氣蒸汽實(shí)驗(yàn)譽(yù)規(guī)格及性能一`.e4x104管子規(guī)格R三2~3管號(hào),ee王;._;r:頭數(shù)螺足巨P槽深/DP/D螺形/h△P/△P從毫米毫米J·38。.5。.044-O。44一1.67一1.683.26一3.42{連續(xù)形,3120.8o`乃44一D。6671.53wt.642.24一
7、2.40}二連續(xù)形l···.一.,.;320”8”044111連續(xù)形126一137169eal73{’...,.380.60038乃44164一1.68257~260!連續(xù)形,....40n2...380!2044連續(xù)形142twl44165~168`124o·”0·”441.331.53一1.652.01~2.09{連續(xù)形......12406!00331二33連續(xù)形143~146158~1681240.40.0221.331.21一1.301.23twl.29}連續(xù)形·8·044’0.....18O1”謹(jǐn)4連續(xù)形128twl37143~152180.60.
8、03.0.441.46.521.75l
