中國*早的換熱器是伴隨著蒸餾酒而產生的。從相關的考古資料表明,生活在公元前7000多年新石器時代的中國人的老祖先們已經開始發酵釀酒了。但那時候釀酒是使用酒曲發酵,酒精度較低,酒精度*高一般為20%左右。為了提高酒精度,這就產生了蒸餾酒。那時候的蒸餾挺簡單的,在基座上架著巨大的鍋,大鍋分上下兩層,下面的鍋里裝酒母,上面的鍋里裝冷水,基座上柴火旺盛,蒸煮酒母,含有酒精的氣體被上面的冷水冷卻,凝成液體,從管道流出,這就是蒸餾酒。上層鍋大概就是*早使用的換熱器了,可謂是換熱器的“鼻祖”,不過用現代的觀點來看,這種換熱器效率太低,浪費大量能源。現代的蒸餾酒行業早已鳥槍換炮,各種形式的換熱器從此面世。
世界*大的殼管換熱器
大型殼管式換熱器廣泛應用于石油、化工、鋼鐵等工業領域。其工藝要求高,制造難度大,因此目前世界上僅有少數幾個國家能夠成功研制。
這臺世界的殼程長度為mm,殼程筒體內徑為4000mm,管束6283根,管束長度mm,設備總長度為mm,換熱器面積達m2,設備重達370噸,堪稱管殼換熱器中的“大哥大”。
國內*長管式換熱器
纏繞管式換熱器相對于普通的列管式換熱器具有不可比擬的優勢,使用溫度范圍廣、適應熱沖擊、熱應力自身消除、緊湊度高,由于自身的特殊結構,使得流場充分發展,不存在流動死區,尤其特別的,通過設置多股管程(殼程單股),能夠在一臺設備內滿足多股流體的同時換熱器。
繞管式換熱器通過在管壁外側螺旋纏繞的換熱管,對管內化學物質進行熱交換。繞管式換熱器的換熱器效率高,能耗少、占地小,但繞制工藝復雜,對換熱管的對接質量要求極高。
世界*小的換熱器
世界上*小的換熱——微型微通道換熱器,這種換熱器通道當量直徑在10-1000μm。這種換熱器的扁平管的兩端與圓形集管相聯。集管內設置隔板,將換熱器流道分隔成數個流程。
微通道(微通道換熱器)的工程北京來源于上個世界80年代高密度電子器件的冷卻和90年代出現的微電子機械系統的傳熱問題。
1981年Tuckerman和Pease提出了微通道散熱器的概念。1985年,Swife,Migliori和Wheatley研制出了用于兩流體熱交換的微通道換熱器。隨著微制造技術的發展,人們已經能夠制造水力學直徑10~1000μm通道所構成的微尺寸換熱器。2001年,Jiang等提出了微熱管冷卻系統的概念,該微冷卻系統實際上是一個微散熱系統,由電子動力泵、微冷凝器、微熱管組成。如果用微壓縮冷凝系統替代微冷凝器,可實現主動冷卻,支持高密度熱量電子器件的高速運行。隨著微加工技術的提高,目前可以加工出流道深度范圍為幾微米至幾百微米的高效微型換熱器。
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