Новый тип баффеля для теплообменника из раковины и трубы

Теплообменник является ключевым элементом оборудования во многих отраслях промышленности, таких как производство электроэнергии, переработка пищевых продуктов и нефтепереработка.наиболее часто используемый тип - теплообменник с оболочкой и трубкой, на которые приходится более 40% применений. теплообменники из оболочек и труб имеют различные типы баффлеров, среди которых один сегментный баффле широко используется из-за его низкой стоимости производства,высокая скорость передачи тепла, и простота установки. однако, односегментальный баффл часто страдает от высокого падения давления и сильных вибраций из-за наличия мертвых зон,что приводит к снижению эффективности теплопередачи, особенно в охлаждающих приложениях, требующих высокого давления.

Для повышения эффективности теплообменников из оболочек и труб были предложены различные методы,многие из которых включают использование продольных спиральных баффлов для уменьшения застоя потока, вызванного баффлами.

Использование спиральных баффоров является одной из таких альтернатив и наиболее часто используемым методом, поскольку спиральные баффоры могут создавать большую турбулентность потока,тем самым уменьшая падение давления и увеличивая скорость передачи теплаДальнейшие исследования показали, что спиральный угол 40° дает оптимальные тепло-гидравлические характеристики.стоимость производства таких конструкций баффелей значительно выше, чем у традиционных односегментальных баффелей, что представляет собой серьезную проблему для принятия во многих отраслях.

Следующая диаграмма иллюстрирует три различных типа баффлеров:

a) Односегментный баффл

b) спиральная спираль

в) Сменный наклонный баффл

Ниже показана пара баффлов в дизайне с переменным наклонным баффлом:

При одинаковых гидравлических предельных условиях характеристики новой конструкции были оценены и сравниты с односегментальными и спиральными теплообменниками.

Результаты показывают, что смежная наклонная конструкция баффла является эффективным методом повышения эффективности теплообменника.поскольку он сохраняет преимущества конструкции спиральных баффлов, значительно снижая сложность проектирования и производстваХотя в настоящее время ограничивается теоретической оценкой, новая конструкция баффеля демонстрирует хорошую совместимость и масштабируемость из-за ее частичного сходства с односегментальным баффелем.Дальнейшая оптимизация геометрии, практические соображения для стабильности конструкции и поддержание чередующейся наклонной конструкции баффла будут ключевыми областями для будущих исследований.