管殼式換熱器的研究發展

謝學堅

【摘 要】隨著科學技術的飛速發展，近年來管殼式換熱器也飛速發展。本文綜述了管殼式換熱器的研究發展，從管程、殼程兩個方面介紹了傳熱強化技術和傳熱強化結構。并指出了管殼式換熱器的研究方向。對其存在的問題進行了分析并給出了解決辦法。

【關鍵詞】管殼式換熱器；研究現狀；存在問題及解決辦法

在經濟水平飛速發展的當今社會，人們開始更多地關注生活上各個細節的品質，也越來越需要更充裕更加便捷的熱能提供方式，因而如何進行管殼式換熱器的提高和完善就成了當前生產生活中首先應該解決的重要問題，目前各國為改善該換熱器的傳熱性性能展開了大量的研究，主要包括管程結構和殼程結構強化傳熱的發展，現簡介如下：

1 管殼式換熱器管程結構發展概況

隨著社會經濟的發展，任何事物都在以一個我們無法想象的速度向前發展著，管殼式換熱器也是如此，隨著其應用的日益擴大，管殼式換熱器的發展與改進也越來越受到人們的關注，就目前市場上看來，應用較為普遍的管殼式散熱器的管程結構發展主要有以下兩種：

1.1 改變傳熱面形狀

其強化傳熱機理為：通過對管子進行各種細微的加工，以期在管子壁面上形成有規律或無規律分布的凸起物，或將管壁本身沿軸向制成波紋狀或螺旋凹肋等，這些傳熱面上的各種形狀的凸起物既是無源擾動的促進體，又起斷續阻斷邊界層發展的作用。這些強化傳熱管主要有螺旋槽紋管、波紋管、橫紋管、V型縱槽水平螺旋管、變形翅片管、三維內肋管、針翅管、旋流管、縮放管等。

1.2 管內加內插物

用插入物強化管內單相流體傳熱，尤其是對強化氣體、低雷諾數流體或高粘度流體的傳熱更為有效。各種插入強化機理不同，但都主要以改變流道來達到強化傳熱目的。目前管內插入物很多，如螺旋線、紐帶、錯開紐帶、螺旋片和靜態混合器等。

2 管殼式換熱器殼程結構發展概況

殼程的傳熱強化研究包括管型與管間支撐物的研究。根據不同的管束支承結構可分為板式支承，如弓形折流板換熱器；桿式支承，如折流桿換熱器；空心環支承，如空心環換熱器；管子自支承，如刺孔膜式換熱器等幾種形式。傳熱管外表面形狀的改變主要是在其外表面上加工出溝槽和翅片，外表面有溝槽的傳熱管主要包括螺旋槽管、橫紋管、波紋管等。

3 管殼式散熱器存在的問題

3.1 污垢問題

換熱器的污垢問題一直以來都是困擾人們研究和使用的一個大問題，其不單單會影響散熱器在各個方面數值和研究上的計算與核對并且是實際使用過程中最為造成困擾的方面。污垢問題會使換熱器的性能降低，影響液體在換熱器中的流動從而影響換熱器的換熱效率。但是由于換熱器的污垢千變萬化無法作出精確的估計，而每一種不同的污垢對于換熱器的影響又都有不同，因此規律性極差，又不好控制，也沒有辦法作出一個較為詳盡的解決方案，因此一直以來都是一個較為難處理的問題。

3.2 容易被忽視的反溫差問題

就目前的換熱器來講，其中的大部分所采用的原理都是靠換熱器里面冷熱液體之間的流動來完成換熱的目的，而我們都知道，只要有冷熱液體之間的交流轉換就會不可避免的產生溫度差，而反溫差的出現則是當部分冷熱液體出現并流時才會產生的，而這也是影響換熱器換熱的一個極其容易被忽視的問題。為了提高換熱器的傳熱系數，人們通常會提高換熱器中液體的流速，但除此之外，如何避免或者減少反溫差的出現也是一個應該被人們給予關注和思考的問題。

3.3 服務質量要求高

對于新時代條件下的各種行業，單純的滿足消費者的需要已經遠遠不能夠滿足現在的消費人群的消費需要，隨著生活水平的日漸改善，人們開始更多地關注企業所能夠提供的服務質量與服務方式。對于管殼式散熱器方面，也應該花大精力在如何為客戶提供更為優質的服務，這樣不僅僅能夠贏得良好的口碑，更能以令客戶滿意的優質服務為企業在競爭十分慘烈的社會贏得相當程度上的競爭優勢。而在信息極度透明化的現在，客戶對于管殼式散熱器應該提供的服務也不再是像之前一樣一頭霧水，而是都可以通過各種渠道進行了解和比較，這就更加要求管殼式散熱器為其提供優于同行業者的更為貼心和優質的服務。

4 管殼式散熱器改進建議

我們都知道并且相信管殼式換熱器的發展仍然具有很大的進步空間。任何事物從誕生開始都要經歷隨著周圍社會環境的變化而變化的過程，而也只有經歷得起這種變遷，才會被大浪淘沙式的留下其精華從而變得長久而有生命力，管殼式換熱器就需要不斷研究和開發新技術，來適應這種社會變化。不可否認，管殼式換熱器要有更加長足的發展就必須經歷不斷的改正和完善，只有讓其真正能與當今社會做到相互更好地融合，才有可能使管殼式換熱器在以后繼續保持先進的活力為中國社會的建設提供更加有力的支持。

4.1 做好管殼式換熱器后續改進的統籌工作

現階段伴隨著高速的經濟發展，管殼式換熱器技術改進的問題越來越開始受到了人們的關注，也越來越多的影響著我們周圍生活的狀態，創建更為先進和具有科技性的換熱方式成為了不能逃避的責任自然就被越來越多的提及到。統籌規劃對于任何事情的成敗都是一個較為關鍵的步驟和必不可缺的重要環節，任何事情的進行都不能以偏概全，更不能沒有計劃的隨便開始，否則后續會有更多的麻煩產生，因此在進行管殼式散熱器改進之前，我們必須對于創建管殼式換熱器的相關措施和可能發生的問題以及相應的處理手段、最行之有效的方法等等有一個較為全面的了解認識，對于管殼式換熱器從開始到最后的實施手法有個較為系統的認識，與此同時管殼式換熱器必須遵循自然規律和經濟規律，充分體現科學性、綜合性、示范性和實效性，只有兼顧了這些方面，才可以說是進行了一次真正成功而又成熟的管殼式散熱器改進。要在實行應用過程中統籌兼顧，全面考慮，最終實現生態效益好，經濟效益高和社會效益大的目的。

4.2 制定嚴格的操作標準

任何事物都一樣，有了保證才有良好的秩序，因此想要規范管殼式換熱器就必須先將相關的法規進行很好的完善，為其以后進行良好的運營提供良好的大環境。因此，管殼式散熱器改進在各個方面要形成完善并且行之有效的流程規范，為現代社會的管殼式散熱器改進供應提供充足的技術保證和可以嚴格遵循的流程規范，加強各個環節之間的監督和聯系，進行一切的流程都必須有相應的完善的手續和檔案記錄，這樣不僅能保證各個環節流程的合理和規范化，并且能為后續的一切工作做好筆頭記錄，做到有據可查，這樣一旦出現問題就會省去很多不必要的麻煩。在責任方面一定要具體單各單位和個人，有了問題可以省去爭論和推卸的麻煩。

4.3 明確目標

在這個時時刻刻都在提倡可持續的當今社會，能源的消耗如何做到最小化，能源的利用率如何做到最大化成為了當今社會不能逃避而亟待解決的問題，管殼式散熱器改進也必須順應這種大的環境潮流，不斷的改進完善自身，這個過程中一定要有十分明確的前進和完善方向，這樣才會有針對性不至于一頓瞎忙之后卻少有收獲，首先在擴展應用的時候我們一定要明確其使用的目的，讓他永葆活力的途徑在于市場的創新，讓管殼式散熱器改進變得更為長久和有（下轉第82頁）（上接第91頁）更強的實用性，從而帶來經濟效益。

5 結語

有太多的事例證明了管殼式換熱器在這個時代為我們帶來的影響，我們不能不承認它已經開始慢慢成為我們生活中不能缺少的一部分，管殼式散熱器改進不僅僅是我們國家關系到民生之本的基本技術保證，而且也在潛移默化中影響著我們以及我們身邊人們的生活狀態，它的進步和完善能保證人民最最基本的生活需求而且也是現代生活最為基本的技術要求，它的好壞還會影響構架未來的上層建設。隨著管殼式散熱器改進我們的科技水平會越來越高，二者也恰恰能夠反過來再次促進管殼式換熱器再創新高，相信在不久的將來我們會再次為管殼式換熱器為我們帶來的改變而驚嘆。

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