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三维肋管换热设备的特点

三维肋管式换热设备的结构特点、制造以及在某润滑油加氢精制装置中的试用情况，结合试用效果提出在石化行业推广使用。换热设备是石化行业广泛应用的一种设备，通过其进行热量交换以满足生产工艺的需要。据统计，换热设备在化工厂建设中约占总***的20%在装置检修中其检修工作量可超过60%，因此换热设备的研制开发备受重视。尤其在设备大型化、低能耗的发展趋势下，研制、开发和应用***节能强化传热元件对企业节能具有重要意义。文中对三维肋管式换热设备的结构特点、制造及其在石油化工装置上的应用进行了简要叙述。发明背景为使换热设备更加轻小***，学者着力研究了强化传热技术，近年研制出的不少***传热表面已经在空冷海水淡化化工宇航船舶动力工程等方面得到应用。

三维肋管是一种新型的管内（外）侧强化传热元件，是对表面有针状、鳞状肋片的各种强化换热管件的总称，其热力性能优于目前已广泛用于各类换热器的螺纹管、二维内肋及波纹管等。只要管材壁厚不小于0.8mm，各种普通金属光管（包括铜、铝、不锈钢等）都可以通过专用机床加工成三维肋管、外肋管或内—外肋管。三维肋管是一种新型的管内（外）侧强化传热元件，是对表面有针状、鳞状肋片的各种强化换热管件的总称，其热力性能优于目前已广泛用于各类换热器的螺纹管、二维内肋及波纹管等。

三维内翅管强化传热机理

其强化传热的机理是，流体流动过程中，由于三维肋管的存在，而引起肋间加速，其加速的方向平行于热边界层，并直接使热边界层减薄，避免二维肋的加速度有较大比例的垂直分量，减少了泵功的消耗，其次，流体绕三维肋的流动，在肋后形成卡门涡街，并把热流体拉到管壁促进换热，而流体翻越二维肋后不能形成涡街，若肋片过高，还可能在内肋形成回流死区而不利于换热。本发明能更进一步提高管内单相流体的对流换热以及管内的相变换热，解决了三维内肋管加工工艺的技术问题。

同时三维内还扩展了管内换热面积约40%，虽然各种***传热表面都有扩大传热的面积来增强换热，但是随着Re的增加，其换热强化比减小，而三维内肋管，由于肋片作用，增强了流体的近壁扰动，相对于说缓慢了衰减，改变肋片高度，能较大幅度的控制换热。

热交换设备

讨论热交换设备是一种使热量从热流体传递到冷流体的设备。热交换设备的发展已经有近百年的历史，被广泛应用在石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供热、制冷空调、机械、食品、制药等领域。按照用途可分为预热器（或加热器）、冷却器、冷凝器、蒸发器等。按照传送热量的方法可分为间壁式、混合式和蓄热式换热设备三大类。因此可以运用有限单元法分析大型高炉炉墙的三维传热问题，进而预测与控制炉墙的侵蚀速度，延长高炉寿命。

重庆市商顺换热设备有限公司是在1991年成立的重庆大学三维节能技术开发公司基础上发展起来的节能、环保型高科技企业，注册资本2000万元。二十多年来，公司以节能新技术为驱动力，为企业量身定做能源综合利用的系统优化方案，并提供***换热器和技术服务。公司开发和生产的三维内外肋片管和三维薄液膜凝结管是新一代管内外强化换热原件，热力性能优于H型翅片管、螺旋翅片管、螺旋槽管、扭曲管，二维内肋管以及波纹管等。这一方面促进了壁面区域低温烟气与流动中心区域的高温烟气之间的混合，同时也影响了粉尘颗粒在管内的运动轨迹。