一、 强化传热技术简介
强化传热技术是指能显著改善传热性能的节能新技 术，其主要内容是采用强化传热元件,改进换热器结构, 提高传热效率,从而使设备投资和运行费用最低,以达到 生产的最优化。
强化传热的主要途径有提高传热系数、扩大传热面 积和增大传热温差三种。
强化传热研究的主要任务是改善、提高热传播的速
2) 提高热流体温度或降低冷流体温度。若条件允许，提 高热流体的温度T或降低冷流体t，都能加大其温差T-t， 从而加大△tm。但要防止当温度过高或过低可能出现的 结垢、物料沉淀或结晶等现象，导致传热恶化。因此在 设计中必须考虑该问题。
3、 提高总传热系数
提高总传热系数K是当今传热强化研究的重点。平
扰流元件
包括轧槽管、针肋、螺旋肋、重复肋和沟槽。当流
体流过这些装置时,将会产生流动脱离区而形成强度不同、
大小不等的漩涡。这些漩涡改了流体的流动结构,增强了
近壁区的流体湍流度,从而提高了对流换热系数。
涡流装置
为了提高管内层流状态下的换热系数,可在管内插入
金属网、扭曲带、静态混合器、环、盘等元件,使流体产
扩展表面
包括管内和管外的扩展表面,如管外翅片、凹凸不平、 开槽、百叶窗式肋片和内肋管，通过扩大传热面积来减 小对流传热热阻，从而达到强化传热的目的。
处理表面
对传热表面进行机械加工或涂层。例如开槽、碾压、 滚花、轧制、模压、焊接、烧结、沉积以及喷涂等,以形 成凹陷、空穴,其粗糙高度低于影响单相传热所需的高度。
率，以达到用最经济的设备来传递规定的热量，或是用
最有效的冷却来保护高温部件的安全运行，或是用最高
的热效率来实现能源合理利用的目来自。二、强化传热的主要途径
强化传热技术就是当高温流体和低温流体在某一传
热面两侧流动时，使单位时间内两流体间交换的热量Q
增大。从传热速率方程式Q=KA△tm可知，扩大传热面 积A、加大平均温差△tm和总传热系数K均可提高传热速 率，在换热器的研究、设计和使用操作中，大多均从这
3)
目前设计均是根据经验或半经验,以作为估算K值
的依据。有时为满足工艺传热要求,认为选取较大的污
垢热阻比较安全可靠,这就要加大传热面积,但这将使介
质流速降低,从而反会降低传热效率。
三、 强化传热技术概况
从强化的传热过程来分，分为导热过程的强化、单
相对流传热过程的强化、沸腾传热过程的强化、凝结传
热过程的强化和辐射传热过程的强化。从提高传热系数
2) 扩大热传递面表面积。采用高、低翅片管、螺纹管 等，或直接将管子表面用轧制、打扁或爆炸成型等方法 制成凹凸形、波纹形、椭圆形及扁平状等，这类传热面 共同特点是加大传热面积和促进湍流，因而传热效率很 高，但要注意流体阻力也迅速增加。
3) 采用紧凑式换热器。与管式换热器相比,因单位体积的 增大波纹平板式、螺旋板式、板壳式及板翅式等换热器 的传热系数可增加数倍以上，很有发展前途。但同时制 造工艺、运行检修及力学性能方面也存在不利的因素。
沸腾传热，这种表面改良既要符合传热机理的要求，也
要充分发挥其特点，如表面多孔管、管内表面涂层等都
可以使汽化核心的数量大大增加，从而使沸腾传热系数
大幅度提高。
液膜传热也是一种很好的强化传热方式，降膜蒸发 为液膜传热的一种形式，目前降膜蒸发设备常用的有板 式降膜蒸发器和管式降膜蒸发器两种。为了强化传热、 提高传热效率，在平板降膜蒸发的基础上，开发了异形 坚板等降膜蒸发器；并对直管式降膜蒸发器进行了改进 和大量研究，波纹管降膜蒸发器就是在此基础上发展起 来的一种新型强化传热的蒸发设备。
均面传热的计算公式为：1/K=1/α1+R1+δ/λ+R2+1/α2式
中1/K为传热总传阻， α 1、α2为传热面两侧的对流传 热系数，R1、R2为两侧污垢热阻。
1) 减小对流传热的热阻。即提高两侧的对流传热系数 α 1 、α2，具体改变 α 1 (或α2)方法。
2) 减小污垢热阻。运行中的传热设备期表面常有结垢或 结灰,这会导致传热速率降低,严重时效率降幅可达30%
1、 无功技术
除了输送传热介质的功率消耗外，不再需要附加动 力。
粗糙表面
包括从随即的砂粒型粗糙度到不连续的突起物等许 多构造形式所构成的粗糙表面。在这种管内，流体的流 动阻力和换热系数决定于粗糙元的高度和稀密程度。当 粗糙元高度低于层流底层厚度时，粗糙元完全浸没在层 流底层内，它的流动阻力和换热系数和光滑管相同。只 有粗糙元突出在层流底层外面，才开始对流体的运动产 生扰动作用，高出越多，扰动作用越强，换热系数因此 而增大，流动阻力也相应增加。
4) 提高原有热传递表面。将表面憎水性的涂层或涂上多 孔性的覆盖层等，这除了增加表面积和粗糙度外，还改 变了表面的润湿性和汽化核心数目，对于有相变换热的 增强往往具有特殊意义。如凝汽器的传热管表面即可做 此处理。
2、 加大平均温差△tm的措施
1) 尽量采取近于逆流的传热方式。逆流平均温差大于顺 流平均温差。但对于各种多程折流或交流即有顺流又有 逆流在任何条件下都有利。
三要素来考虑强化传热过程。
1、 采用高效能传热面
为了加大传热面积A而增加换热设备体积，会给制 造、安装、操作带来困难，显然不是最佳方案。应提高 换热器的紧凑性，用最少的材料费取得最大的传热量， 即增加单位体积设备的有效传热面积。其主要措施包括:
1) 合理布置受热面。采用合适的管间距或排列方式(叉 排)，不仅可加大单位空间所能布置的传热面积，还可以 改善流动特性；采用合适的导流结构，管外改横向冲刷 为纵向冲刷，并最大限度地消除管壳式换热器挡板处的 传热不活跃区。
的各种强化传热技术来分，可分为有功技术和无功技术，
也将其称为有源强化技术和无源强化技术，主动式强化
技术和被动式强化技术。
强化对流传热，它主要在扩大加热管的有效面积但
又不过分增大流阻的条件下，将加热管子内外表面扎制
成各种不同的表面形状,促进流体产生湍流,提高传热性
能。
强化沸腾传热是通过改良传热表面的性能，来强化
生径向流动,加强流体的混合,促进管内流体速度和温度
分布的均匀性,因而可使换热系数提高。
添加物
液流中的添加物,包括单相流中的固体颗粒和气泡,