高流量チューブ式熱交換器の使用について

皆さん、どうか助けてください。待っています

“「高流量管式熱交換器」という呼び方は正確ではない。一般的に、処理量が多いということは通信量が大きいということであり、この大きさに明確な境界はない。だから、この問題には意味がない。

高流量管式熱交換器は、沸騰伝熱を強化するための高性能な熱交換器です。その主な特徴は、金属製の光管の外表面または内表面に金属多孔層を形成することで、低温度差下でも高効率な熱伝達を実現し、エネルギーの段階的な利用を可能にしてエネルギー利用率を向上させ、廃熱の排出を削減する点にあります。石油、化学工業、冶金、電力、余熱回収、海水淡水化、地熱、海水温度差発電などの業界で幅広く利用できる。 1、高流量管熱交換器の特徴 1)、高流量管熱交換器は伝熱係数が高い。沸騰が常に核沸騰状態を維持するため、沸騰熱伝達係数は光管の3～8倍となり、それによって沸騰装置の全熱伝達係数が大幅に向上する。 2）、高流量管式熱交換器の伝熱温度差は小さい。液体が薄い液膜の形で熱伝達および気化を行うため、同じ熱負荷下での熱伝達温度差は通常の表面の1/4～1/7に過ぎず、0.6～1.0℃の熱伝達温度差で沸騰が始まる。また、高温での沸騰が適さない物質にも、バイオや医薬品工学で応用することができる。 3）、高流量管式熱交換器の臨界熱負荷は高い。多孔質表面管の臨界熱負荷は、平滑管の1.5～2.0倍である。 4）、高流量管式熱交換器はスケール防止能力が高い。多孔質表面の管であるため、流体の多孔質表面での循環量は通常の管の10～15倍になる。大量の液体の循環により熱交換管の表面が洗浄されるため、単純な管よりも汚れに強く、コークが付きにくい特性を持つ。 5）、高流量チューブ式熱交換器は性能価格比が高い。熱伝達効率が向上し、装置の体積が縮小したため、装置への投資を削減できるだけでなく、それに伴う建設費用も低減され、高いコストパフォーマンスを実現しています。高流量チューブ式熱交換器の構造的特徴や伝熱強化の原理から、それが適している使用場所を推測することができる。 6）沸騰の強化　沸騰による熱伝達速度は、熱伝達面で気泡が発生する速度と密接に関連しており、通常の光管型熱交換管の表面で気泡が発生する蒸発核は、元々存在していた表面の欠陥部分である。高流量管とは、通常の熱交換管の表面に、多数の微小な孔や互いに連通するトンネルを持つ多孔質金属の薄いコーティングを施すことで、多数の人工的な気化核が形成され、気泡の核生成速度が大幅に向上するものです。相互に連通した多孔質層では、気泡が成長し放出される際にサイフォン作用により局所的な液体のかき混ぜが促進され、全体的な対流熱伝達が生じる。同時に、表面の多孔質層は伝熱面積を増大させるため、これが高流量チューブが沸騰伝熱を強化できるもう一つの重要な理由である。 沸騰伝熱の過程において、液体の過熱は相変化の必要条件の一つである。通常の光管式熱交換管の表面粗さは比較的小さく、気泡の曲率半径も小さいため、より高い過熱度が必要でなければ気泡は生成されない。一方、高流量チューブは沸騰に必要な過熱度を低減させることができ、ごくわずかな壁面過熱度で激しい核状沸騰を引き起こす。沸騰に必要な壁面過熱度は、通常のチューブの1/7～1/8に相当する。従来の熱交換器に代わって高流量チューブ式熱交換器を使用することは技術的に可能であり、伝熱効率の向上も非常に顕著である。凝縮媒体を熱源とする場合、同等仕様の高フラックス管式熱交換器の総伝熱係数は、単純管式熱交換器のそれよりも2～5倍高くなる。 7）強化凝縮：グレゴリゴ効果を利用し、熱交換管の表面に加工された鋸歯の先端で薄膜凝縮を発生させ、底部の溝によって液膜の流れを効果的に促進し、液膜の熱抵抗を低減することで、強化凝縮を実現する。縦の鋸歯によって熱交換面積が増大することも、表面が多孔質で高流量なチューブが凝縮を促進できるもう一つの重要な理由です。