管殼式換熱器一般應用在一些大型設備上，材料一般以碳鋼、不銹鋼和銅為主。今天我們就來看一看管殼式換熱器的強化傳熱技術是如何做的，希望能給我們制冷空調(diào)換熱器技術一定的啟發(fā)和借鑒。
改變傳熱面的形狀和在傳熱面上或傳熱流路徑內(nèi)設置各種形狀的插入物。改變傳熱面的形狀有多種，其中用于強化管程傳熱的有：螺旋槽紋管、橫紋管、螺紋管、縮放管、旋流管和螺旋扁管等。另外，也可采用擾流元件，在管內(nèi)裝入麻花鐵，螺旋圈或金屬絲片等填加物，亦可增強湍動，且有破壞層流底層的作用。
1、螺旋槽管
螺旋槽紋管管壁是由光管擠壓而成。其管內(nèi)傳熱強化主要：一是螺旋槽近壁處流動的限制作用，使管內(nèi)流體做整體螺旋運動來產(chǎn)生局部二次流動；二是螺旋槽所導致的形體阻力，產(chǎn)生逆向壓力梯度使邊界層分離。螺旋槽紋管具有雙面強化傳熱的作用，適用于對流、沸騰和冷凝等工況，抗污垢性能高于光管，傳熱性能較光管提高2~4倍。
2、橫紋槽管
橫紋管的強化機理為： 當管內(nèi)流體流經(jīng)橫向環(huán)肋時，管壁附近形成軸向游渦，增加了邊界層的擾動，使邊界層分離，有利于熱量的傳遞。當游渦將要消失時流體又經(jīng)過下一個橫向環(huán)肋，因此不斷產(chǎn)生渦流，保持了穩(wěn)定的強化作用。
3、縮放管
換熱管表面的竹節(jié)狀結構，使管內(nèi)介質(zhì)流動時，產(chǎn)生收縮和放大效應，使介質(zhì)湍動程度增加，提高了管內(nèi)介質(zhì)的熱交換能力，而且管內(nèi)靠近管壁的介質(zhì)沿管的軸向流動時，其方向和速度在波節(jié)處產(chǎn)生突變，形成局部湍流，使管壁處流體的滯留底層減薄，熱阻降低，也使管外介質(zhì)的傳熱能力提高。
4、低螺紋翅片管
普通換熱管經(jīng)軋制在其外表面形成螺紋翅片的一種高效換熱管型。其強化作用是在管外。對介質(zhì)的強化作用一方面體現(xiàn)在螺紋翅片增加了換熱面積；另一方面是由于殼程介質(zhì)流經(jīng)螺紋管表面時，表面螺紋翅片對層流邊層產(chǎn)生分割作用，減薄了邊界層的厚度。 當用于蒸發(fā)時，可以增加單位表面上氣泡形成的數(shù)量，提高沸騰傳熱能力； 當用于冷凝時，螺紋翅片十分有利于管下端冷凝液的滴落，使液膜減薄，熱阻減少，提高冷凝傳熱效率。
5、螺旋扁管
螺旋扁管(Twisted tube)換熱器是由美國Brown公司推出的。螺旋扁管的結構特點是管子的任一截面均為一長圓。 螺旋扁管的強化機理：由于管子的獨特結構，使管程與殼程同時處于螺旋流動，促進了湍流程度。此換熱器比常規(guī)換熱器總傳熱系數(shù)高40％，而壓力降則幾乎相等。此換熱器可用于氣—氣、液—液以及氣—液換熱過程。
6、菱形翅片管
菱形翅片管為帶有周向非連續(xù)三維翅片的高效傳熱管，其傳熱強化性能優(yōu)于帶周向連續(xù)翅片的螺紋翅片管。當用于冷凝強化傳熱時，由于其三維翅片的特殊結構造成翅片表面液膜的表面張力分布不均(根部大，頂部小)，液膜被拉向根部，使三維翅片表面的液膜厚度大幅度的減薄，熱阻減小，使汽態(tài)介質(zhì)和管外壁的換熱能力增強，從而提高換熱效果。
7、波紋管
波紋管是以普通光滑換熱管為基管，采用無切削滾扎工藝使管內(nèi)外表面金屬塑性變形而成，雙側帶有波紋的管型。 波紋管管內(nèi)被擠出凸肋，從而改變了管內(nèi)壁滯流層的流動狀態(tài)，減少了流體傳熱熱阻，增強了傳熱效果。
8、表面多孔管（燒結、熱噴涂、電鍍等）
采用含有造孔劑的金屬粉末，在普通光管的表面制備一層多孔涂層。該涂層在沸騰傳熱時，涂層中的大量微孔變成為汽泡形成的核心，由于微孔內(nèi)的汽泡處于四周受熱狀態(tài)，氣泡核迅速膨大充滿內(nèi)腔，持續(xù)受熱使氣泡內(nèi)壓力快速增大，促使氣泡從管表面細縫中急速噴出。氣泡噴出時帶有較大的沖刷力量，并產(chǎn)生一定的局部負壓，使周圍較低溫度液體涌入微孔內(nèi)，形成持續(xù)不斷的沸騰。
9、T形翅片管
T形翅片管是由光管經(jīng)過滾軋加工成型的一種高效換熱管。其結構特點是在管外表面形成一系列螺旋環(huán)狀T形隧道。管外介質(zhì)受熱時在隧道中形成一系列的氣泡核，由于在隧道腔內(nèi)處于四周受熱狀態(tài)，氣泡核迅速膨大充滿內(nèi)腔，持續(xù)受熱使氣泡內(nèi)壓力快速增大，促使氣泡從管表面細縫中急速噴出。氣泡噴出時帶有較大的沖刷力量，并產(chǎn)生一定的局部負壓，使周圍較低溫度液體涌入T形隧道，形成持續(xù)不斷的沸騰。
10、其他形式換熱管
