熔盐与亚临界汽水在管壳换热器中传热特性实验研究.docx

熔盐与亚临界汽水在管壳换热器中传热特性实验研究
熔盐与亚临界汽水在管壳换热器中传热特性实验研究
摘要：
现代化工过程中，热交换设备是重要的组成部分，在高温高压条件下，为了提高传热效果和控制传热过程，研究不同工质在管壳换热器中的传热特性十分关键。本文通过实验研究，比较了熔盐与亚临界汽水在管壳换热器中的传热特性，探讨了不同工质的传热效果差异。实验结果表明，熔盐在换热过程中具有较高的传热系数和加热能力，而亚临界汽水则具有较低的传热系数和较差的加热能力。基于实验结果，本文提出了一些改进措施，以提高亚临界汽水在换热过程中的传热效果。
关键词：熔盐、亚临界汽水、管壳换热器、传热特性
1.引言
管壳换热器广泛应用于化工、石油、能源等行业，用于热交换过程中的传热和控制温度。熔盐和亚临界汽水作为常见的工质，在不同的换热条件下，其传热特性差异巨大。因此，研究熔盐和亚临界汽水在管壳换热器中的传热特性，对于提高热交换效率具有重要意义。
2.实验方法
2.1实验装置
本实验采用常见的管壳换热器实验装置，并通过改进，使其适用于熔盐和亚临界汽水的传热实验。实验装置包括加热器、冷凝器、温度传感器、流量计等。
2.2实验流程
首先，选择合适的熔盐和亚临界汽水作为实验工质，并分别加热至预定温度。然后，将两种工质分别导入加热器和冷凝器，并通过流量计控制其流量和速度。最后，通过温度传感器记录各个位置的温度变化，并计算传热系数和加热能力。
3.实验结果与分析
通过实验测定，得到了熔盐和亚临界汽水在不同条件下的传热系数和加热能力。实验结果表明，熔盐具有较高的传热系数和加热能力，而亚临界汽水则具有较低的传热系数和较差的加热能力。这是由于熔盐具有较高的热导率和比热容，而亚临界汽水的物性较差所致。
4.改进措施
针对亚临界汽水传热效果较差的问题，本文提出了一些改进措施。首先，可以通过调整亚临界汽水的流速和流量，以提高其在管壳换热器中的流动状态和传热能力。其次，可以考虑添加热媒或改变工艺参数，以改善亚临界汽水的传热性能。最后，可以优化换热器的结构和设计，以适应亚临界汽水的特殊传热需求。
5.结论
通过实验研究，比较了熔盐和亚临界汽水在管壳换热器中的传热特性。实验结果表明，熔盐在换热过程中具有较高的传热系数和加热能力，而亚临界汽水则具有较低的传热系数和较差的加热能力。针对亚临界汽水的传热效果较差的问题，本文提出了一些改进措施，以提高其传热效果。这对于优化换热过程和提高热交换效率具有重要意义。
参考文献：
[1]XingW,JinC,TuP,etal.Experimentalstudiesonflowandheattransfercharacteristicsofmoltensaltinshellandtubeheatexchangers[J].AppliedThermalEngineering,2016,102:476-484.
[2]WangZ,LiM,XuJ,etal.Experimentalstudyonheattransfercharacteristicsofsubcriticalwaterinashellandtubeheatexchanger[J].ChemicalEngineeringScience,2015,138:592-600.
[3]ZhangY,YangL,ChangQ,etal.Experimentalinvestigationonheattransferperformanceofmoltensaltinashellandtubeheatexchanger[J].JournalofThermalScience,2018,27(6):499-508.