Применяют следующие основные способы интенсификации теплообмена:

- конструирование шероховатых поверхностей и поверхностей сложной формы, способствующих турбулизации потока в пристенном слое;

- использование турбулизирующих вставок в каналах;

- увеличение площади поверхности теплообмена посредством оребрения;

- воздействие на поток теплоносителя электрическим, магнитным и ультразвуковым полями;

- турбулизация пристенного слоя организацией пульсаций скорости набегающего потока и его закрутки;

- механическое воздействие на поверхность теплообмена посредством ее вращения и вибрации;

- применение зернистой насадки как в неподвижном, так и в псевдо подвижном состоянии;

- добавление в теплоноситель твердых частиц или газовых пузырьков.

Методы повышения эффективности теплообмена

Методы повышения эффективности можно разделить на:

а)  производственные (или эксплуатационные);

б)  конструктивные.

К производственным можно отнести:

- высококачественную химводоочистку;

- проведение своевременной промывки теплообменного аппарата;

- использование теплообменного аппарата в соответствии с расчетными параметрами.

К конструктивным можно отнести:

- изменения геометрической поверхности теплообменного аппарата на стадии производства;

- замена теплообменной поверхности в существующем оборудовании на другую (при возможности).

Например, технология витых трубок (Twisted tube) (рисунок 1.40) компании «Koch Heat Transfer» позволяет создать оборудование на основе стандартных кожухотрубных теплообменников с характеристиками, на порядок лучшими стандартных. Трубки для трубного пучка закручиваются на специальном аппарате, что позволяет создать завихряющийся поток в теплообменнике и прикреплять трубки друг к другу через каждый дюйм. Это позволяет увеличить число трубок по сравнению с обычным кожухотрубным теплообменником на 40% при одинаковом размере кожуха и устранить механические вибрации.

Рисунок 1.40 –  Трубный пучок с витыми трубами

Преимущества теплообменных аппратов с витыми трубками перед обычными:

- улучшенные термодинамические характеристики;

- организация противотока теплообменивающихся сред;

- низкие потери давления;

- снижение загрязняемости и улучшенная очищаемость;

- устранение вибрации;

- отсутствие диафрагм.