长治列管式换热器质量可靠

长治列管式换热器质量可靠

流体每通过管束一次称为一个管程；每通过壳体一次称为一个壳程。图示为简单的单壳程单管程换热器,简称为1-1型换热器。为提高管内流体速度,可在两端管箱内设置隔板，将全部管子均分成若干组。这样流体每次只通过部分管子，因而在管束中往返多次，这称为多管程。同样，为提高管外流速，也可在壳体内安装纵向挡板，迫使流体多次通过壳体空间，称为多壳程。多管程与多壳程可配合应用。

壳程换热管之间插入螺旋扭片,螺旋扭片的 插入可以有效地改变壳程流体的流动形式,使壳 程流体产生多股自螺旋流的复杂流动形态[3],有 效提高换热管束壁面的流体速度,实现不同壳体 半径处流体的充分混合,从而达到强化传热的目 的。本文利用FLUENT软件对这种新型纵向多 螺旋流管壳式换热器的壳程湍流流动及换热进 行了三维数值模拟,根据模拟结果并对这种利用 螺旋扭片强化换热器壳程流体换热的机理进行 了有益的探讨。
1　模拟模型

    模拟采用的换热器为单管程、单壳程和螺旋扭 片结构。换热器以正方形布管,图1为螺旋扭片的 Pro/e三维立体示意图。图2为换热管与螺旋扭片 之间定位关系示意图。

                    

    由于纵向多螺旋流管壳式换热器的壳程结构比 较复杂,采用四面体网格划分,管程采用六面体网格 划分。此模型中边界类型有4种:进口、出口、管壁 和壳壁[4-5]。模拟模型的数学形式建立时,主要考虑 设置管程、壳程内流体满足控制守恒的连续性方程、 质量方程、动量方程以及能量方程等。因壳程流体 处于湍流状态,进一步设置湍流k-ε模型。相关设 置完成后,进行了迭代计算,每次迭代210次左右 时,计算收敛,进行其残差曲线的分析。