知网查重论文样例--换热器的发展现状及趋势
随着现代新技术的进步、新工艺的改进、新材料的发展和能源短缺问题的不断恶化,必然需要更多高性能、高参数的换热设备。各个种类的换热器在改善设备的品质、资源的全面利用，提高系统的稳定性和效率的过程中，管壳式换热器起着举足轻重的作用。目前在工业发达国家余热的回收利用率已经达到百分之九十以上,尤其是在大型化工领域，换热设备更是占有不可或缺的一席之地，例如在化工领域里换热器已经占到了全部设备投资的百分之三十五到百分之四十。在这里面数量最多的的仍然是管壳式换热器，约为百分之七十。剩下的是各种结构紧凑的新式换热器等设施，约为百分之三十。由于工业元件小型化的发展和工作效率的提高，,换热器的规模变得越来越小,并向低温低压方向发展。现在CFD、参数化、强化传热技术的研究开发，这些已经使换热器向一个高技术体系方向发展。管壳式换热器在实际运用，理论研究，技术设计，可靠性等方面都称得上是一款应用广泛功能较好的换热器，目前各国已经做了很多的研发，来改善换热器的传热效率。
目前各个国家为了提高管壳式换热器的工作效率所进做的主要工作是强化传热，尤其是在结构改进方面，所作的工作主要是使换热器能够适应高参数化以及各类耐腐蚀材料，并且向小型化的方向发展。
强化传热的三种途径主要是增大传热面积，提高传热温差，增强传热系数。目前加强传热的主要方法，是不断的增强传热系数。它由两部分组成，一方面是有源强化，通过外部施加的能量产生机械和流体振动，或者是采用电场和磁场互相干扰办法，加快流动速度，减少滞留区，来实现强化传热的目的；另一方面是非源强化，即通过改变传热元件自身的一些状态，比如改变自身的表面形状，表面的热处理方法，从而来获得需要的粗糙扩展表面；也有换热器在壳体内部插入一些介质，改变壳内流体的流动方向，通过增强扰流来强化传热。目前管壳式换热器基本采用非源强化的办法来增强传热效率。
另一个提高换热器传热效率的方法是采用高效率传热管，通过高效率传热管来增强传热强度，减少换热所需的面积，并且能够提高换热器的紧凑程度，节约材料，减缓结垢速度。
国内外热交换器一般采用的强化传热管通常是螺纹管和低翅管，我国螺纹管的翅化比一般是3，这一类强化传热管适用于换热管内流体的传热系数比换热管外流体的传热系数大于2倍以上的热交换器，实验证明，这种传热管大概可以提高约百分之三十左右的传热系数。在德国HDE公司的螺旋槽管中，当雷诺数大于23，小于105时，螺旋槽管的传热效率比光管能够提高2.3到11.1倍，当雷诺数大于300，小于1500时，其传热效率比光管提高2.2到22倍，这充分证明了对于粘性介质雷诺数不太高的条件下，使用螺旋槽管具有比光管更好的效果。瑞典ALLARDS公司生产的螺旋扁管型热交换器，换热管先经压扁之后，再通过扭转加工成型，换热管的横截面均为长方形。热交换器里的管束布置分为两种：一种是混合管束，其余是纯螺旋扁管束。混合管束由百分之六十七的光管和百分之三十三的螺旋扁管混合排列组合而成，通过控制管子压扁的形变量来满足管内介质的所需的流通截面积，保证管内流速适中，使换热管两边的流体流动状态达到合适的程度，这是使用扁管的主要原因。这种混合管束不但能够使传热效率得到提高，同时混合管束里排列的管子能让相邻的管子相互支持，从而提高了抗振能力。
其次是提高热交换器壳侧的传热效率研发。在以前的管壳式热交换器中，流体在壳体侧边的流动会形成涡流的滞留区，尤其是在管束进出口两处转折处，这样容易结垢，从而降低了传热系数。为了增强壳侧的传热效率，从下面两方面进行研究：一是选用折流杆式换热器。美国为解决换热器管束在运行中振动的问题，在上个世纪70年代研发了这种换热器。现在美国已经对其进行了技术升级，对折流杆式热交换器的设计制造已经直接采用了强化传热管，这使得其性能得到了成倍的提高，还有菲利普公司已经把螺纹管安装到换热器上，这不但解决了壳体里面管束的振动问题，而且由于螺纹管两端流体流动状态的改善，管束的压降减少了百分之五十，使得折流杆换热器的传热系数比传统的弓形折流板换热器提高了百分之三十左右。所以折流杆式换热器在化工领域的运用日益广泛，大部分用于石油提炼厂，到90年代初，已经有上千台投入生产运行。二是选用纵流管束热交换器。德国一家公司制造出了一种整圆形折流板热交换器，设计的结构是在折流板上横着放置管孔，形成管桥，然后用四个通孔为一组将管桥相互连通，换热管里的流体这沿着轴向直接流动，消除了流体因转折而形成的滞留区，降低了流体的压降。在该公司的试验中，用不同黏度的甘油和水进行实验，实验结果表明在中、低粘度范围内，纵流管束换热器的传热效率远远高于传统圆缺形折流板热交换器。
