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制冷循環中傳熱的增強、削弱和熱絕緣

   2021-01-03 和平1977
核心提示:增強傳熱通常是指提高換熱設備單位面積的傳熱量,使換熱設備達到體積小,重量輕、節省用材的目的。

1.傳熱的增強

增強傳熱通常是指提高換熱設備單位面積的傳熱量,使換熱設備達到體積小,重量輕、節省用材的目的。依據傳熱公式q=KΔt,可知增強傳熱的途社主要如下:

1)提高傳熱溫差。采用提高熱流體溫度和降低冷流體溫度,并盡可能在換熱面兩側采用冷、熱流體逆向流動的方式。

2)提高傳熱系數K值,即減少傳熱熱阻。應設法減少傳熱過程中各串聯熱阻中最大的熱阻。具體措施有:①減少導熱熱阻,其中包括換熱面本身熱阻和表而污垢熱阻;②減小對流換熱熱阻,如在表面傳熱系數小的一側加裝肋片,并注意使肋接觸良好;③適當增加流體流速,采用小管徑以增加流體的擾動和混合,破壞邊界層等;④增加輻射面的發射率和溫度來增強輻射換熱,如涂鍍選擇性涂層或選用發射率大的材料等。

2.傳熱的削弱和熱絕緣

與增強傳熱相反,削弱傳熱則要求降低傳熱系數,即增大傳熱熱限。削弱傳熱是為了減少熱設備及其管道的熱換失,節省能源。主要方法可概括為兩方面:

1)覆蓋熱絕緣材料。在冷、熱設備上包裹熱絕緣材料是工程上最常用的保溫措施。常用的材料有巖棉、各種泡沫塑料、微孔硅酸鈣、珍珠巖等。它們的熱率處于0.03~0.05范圍內,是較好的保溫隔熱材料。至于具體采用什么材料,則需根據保溫工程的技術經濟要求。

2)改變表面狀況。主要采用選擇性涂層的方法,既增強對投入輻射的吸收,又削弱本身對環境的輻射換熱損失,如氧化鋼等涂層。也可采用附加抑制對流的元件,如太陽能集熱器的玻璃蓋板與吸熱板之間,裝蜂窩結構元件,抑制空氣對流換熱,同時也可減少集熱器的對外輻射熱損失等。

 

 
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