为了减少热传递的不可逆损失,低温热交换器的热传递温差较小,因此要求热交换器具有较高的比表面积。在工程中,热传递表面积超过每立方米700平方米的热交换器称为紧凑型热交换器。使热交换器更加紧凑的方法如下:
(1) 选择和开发新的热交换器材料。用高导热材料替换低导热材料,以增强热传递。
(2) 改善热交换表面的几何形状以增强对流传热。其中,翅片的几何形状对紧凑型热交换器的性能至关重要。对翅片性能(如传热性能、流动阻力性能、强度等)的研究是紧凑型热交换器研究的重要部分。
(3) 流道布局是影响其性能的另一个重要因素。这是因为在多流体热交换器中,流道的布局会影响每个通道内部的局部热平衡,从而影响热交换器的性能。紧凑型热交换器使用高度紧凑的热传递表面,热交换器的形状具有较大的正面面积和较短的流道长度。因此,流道布局要求极高的精度。