管壳式换热器污垢热阻分析及数值模拟研究

• 作者: 林冠堂 黄思 易天坤 陈建勋 杨宁祥
• 来源期刊: 重庆理工大学学报（自然科学版）
• 关键词: 管壳式换热器 污垢热阻 传热分析 瞬态数值模拟
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: “第21届流体动力与机电控制工程国际学术会议”专栏
• 页码范围: 271-276
• 页数: 6页
• 分类号: TK172
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.036

摘要

选取一常用的管壳式换热器为研究对象,管程壳程介质分别为常温循环水与高温减顶气.在操作工况下研究了管程内外污垢的对流和热传导热阻,分别建立了无污垢、管内有污垢、管外有污垢和管内外均有污垢等4种情形下的有限元计算模型,在ANSYS Workbench平台进行了瞬态热分析数值模拟,得到了管程内外污垢对换热器热通量和温度分布的影响规律.研究表明:污垢不能降低管内、外的对流换热系数,但污垢显著增大了换热器管程内外的热传导热阻.由于管材与污垢导热系数的差别较大,有污垢的管道一侧的温度梯度较大.无污垢管程热通量值比有污垢管程热通量值高出数倍甚至一个数量级.