1.传热的增强
增强传热通常是指提高换热设备单位面积的传热量,使换热设备达到体积小,重量轻、节省用材的目的。依据传热公式q=KΔt,可知增强传热的途社主要如下:
1)提高传热温差。采用提高热流体温度和降低冷流体温度,并尽可能在换热面两侧采用冷、热流体逆向流动的方式。
2)提高传热系数K值,即减少传热热阻。应设法减少传热过程中各串联热阻中最大的热阻。具体措施有:①减少导热热阻,其中包括换热面本身热阻和表而污垢热阻;②减小对流换热热阻,如在表面传热系数小的一侧加装肋片,并注意使肋基接触良好;③适当增加流体流速,采用小管径以增加流体的扰动和混合,破坏边界层等;④增加辐射面的发射率和温度来增强辐射换热,如涂镀选择性涂层或选用发射率大的材料等。
2.传热的削弱和热绝缘
与增强传热相反,削弱传热则要求降低传热系数,即增大传热热限。削弱传热是为了减少热设备及其管道的热换失,节省能源。主要方法可概括为两方面:
1)覆盖热绝缘材料。在冷、热设备上包裹热绝缘材料是工程上最常用的保温措施。常用的材料有岩棉、各种泡沫塑料、微孔硅酸钙、珍珠岩等。它们的热导率处于0.03~0.05范围内,是较好的保温隔热材料。至于具体采用什么材料,则需根据保温工程的技术经济要求。
2)改变表面状况。主要采用选择性涂层的方法,既增强对投入辐射的吸收,又削弱本身对环境的辐射换热损失,如氧化钢等涂层。也可采用附加抑制对流的元件,如太阳能集热器的玻璃盖板与吸热板之间,装蜂窝结构元件,抑制空气对流换热,同时也可减少集热器的对外辐射热损失等。