水冷壳管式冷油器是电厂中应用量大且面广的一种附机设备,如汽轮机的主冷油器、给水泵和风机冷油器、磨煤机冷油器等,其传热效率的高低和抗腐蚀泄漏性成为影响电厂中相关设备正常运行的关键。目前,电厂所用的壳管式冷油器大都仍采用铜光滑管作为传热管型,弓形隔板作为管间支撑形式。该类冷油器存在二方面不足:一是腐蚀和泄漏问题突出;二是当壳程油侧压降在0.1MPa左右时,总传热系数一般不超过700W/(m2·K)[1]。因而其传热效率很低,导致冷油器无法将油温冷却到给定值,使得相关的设备出现故障。
强化冷油器换热效率的主要方法有两种:一种是将冷油器的基本换热元件——传热管,由光滑管改为强化传热管,以减薄流体在管壁处的层流边界层,降低热阻;另一种是采用低流阻壳程管间支撑物,通过消除流体流动和传热过程中的死区,变壳程流体横向冲刷流为纵向螺旋流,提高壳程流体的流速。基于这一强化传热思路,在分析传统管壳式冷油器存在的问题,及如何解决的基础上,本文设计了一种将连续螺旋折流板与齿形翅片管搭配使用,两种传热强化措施结合起来的连续螺旋折流齿形翅片管冷油器。以油-水为工质,利用传热与流阻特性试验装置,对其进行试验研究,得到了油冷器的传热与阻力性能曲线。可为这种换热器的工业应用及与其他强化传热管的结合使用提供参考。