《表1 电加热器的主要结构参数和计算条件》

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《空心管电加热器壳侧强化传热性能模拟》

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空心管电加热器的四种壳侧流动方案的模型图见图1。由电加热管、圆形支撑板、壳体、导流筒、固定管板、活动管板、管侧和壳侧的进出口等组成。其中黑色箭头表示其流体流动方向，采用导流筒方式来布置进（出）口，可使流体较均匀进入壳体内。图1(a）是原有不开孔方案，流体在壳侧通过壳体与支撑板之间的环形间隙从左端流至右端，管子外表面对流体有一定的预热作用，然后穿过活动管板与壳体的间隙，流至右端封头内，再从管内流至左端封头内流出。图1(b）是逆流方案，与不开孔方案相比，支撑板上有小孔，因而消除了流动死区。图1(c）是顺流方案，其进口设置在壳侧的右端，并在壳侧的左端设置出口，再用连通管引至右端管程封头内，该方案的优点是减小左端固定管板两侧流体的温差，以降低其热应力。图1(d）是分流方案，其进口设置在壳侧的中间，然后分别向左右两侧流动，向左端流动的流体与顺流方案相同，向右端流动的流体则与逆流方案相同。其优点同样是可以减小固定管板两侧流体的温差来降低热应力，同时又比顺流方案更容易设置右端活动管板，降低热膨胀应力。3种开孔方案小孔的布置方式如图2，小孔位置位于三根加热管中心连接而成的等边三角形的中心。而不开孔方案的加热管尺寸和布置与之相同，只是没有小孔，具体结构参数如表1所示。