换热器的强度热计算

    换热器的强度热计算
    换热器的主要作用是利用汽轮机做功后的蒸汽加热供暖用的循环水，从而使蒸汽冷却后变成水再回用。现行使用的热网换热器一般都采用管壳式结构，常用的换热管为冷拔钢管。由于热网系统中的循环水只经过简单的软化和过滤处理，所以极易在换热器的换热管内壁结垢，这样就大大降低了传热效率，通常半年至一年设备就要清理一次。用波纹换热管制造热网换热器，极大地改善了管内结垢状况，经实际运行使用，效果良好。
    1用波纹管制造热网换热器的依据
    1.1流体在管子内外的流动状态对两侧流体之间传热的影响
    1.1.1流体在管子内的流动型态通常当流体在管内流动时可分为层流、湍流和过渡流三种流动状态。每种流动状态都会在靠近管壁处形成边界层（边界层又分为层流、湍流、过渡流三种流动状态）。这是因为流体具有粘滞性、润湿性的结果，即使是湍流边界层，在靠近管壁面仍存在一极薄的滞流内层，此层内流体的流动仍为层流。
    1.1.2流体在换热器管间的流动状况通常采用的列管式换热器都带有折流挡板，流体在管间流动时，流向和流速均不断变化，因而在Re(雷诺准数)>100时即可能(推荐：太阳能)达到湍流，所以一般按湍流考虑。
    1.1.3无相变的流体在管子内外的传热情况在管两侧紧贴壁面的滞流内层中，沿壁面的法线方向上没有对流传热，该方向上热量的传递仅为流体的热传导。由于流体的导热系数较低，使滞流内层中的导热热阻就很大。假设管壁两侧的流体为湍流流动，在管壁两侧的湍流主体中，因流体质点剧烈混合并充满旋涡，所以湍流主体中的温度差（温度梯度）极小，各处温度基本相同。在湍流主体和滞流内层之间的缓冲层中，热传导和对流传热均起作用，在该层内温度发生缓慢的变化。如图1所示。若管壁两侧的流体为层流流动，则在层流主体中，沿壁面的法线方向上的热量传递只是流体的热传导，详情可参考滞流内层中的传热情况。