介绍了三维肋管式换热设备的结构特点

介绍了三维肋管式换热设备的结构特点、制造以及在某润滑油加氢精制装置中的试用情况，结合试用效果提出在石化行业推广使用的建议。

换热设备是石化行业广泛应用的一种设备，通过其进行热量交换以满足生产工艺的需要。据统计，换热设备在化工厂建设中约占总投资的20%在装置检修中其检修工作量可超过60%，因此换热设备的研制开发备受重视。尤其在设备大型化、低能耗的发展趋势下，研制、开发和应用高效节能强化传热元件对企业节能具有重要意义。文中对三维肋管式换热设备的结构特点、制造及其在石油化工装置上的应用进行了简要叙述。

三维肋管是一种新型的管内（外）侧强化传热元件，是对表面有针状、鳞状肋片的各种强化换热管件的总称，其热力性能优于目前已广泛用于各类换热器的螺纹管、二维内肋及波纹管等。只要管材壁厚不小于0.8mm，各种普通金属光管（包括铜、铝、不锈钢等）都可以通过专用机床加工成三维肋管、外肋管或内—外肋管。

三维肋管传热机理是，介质在流经翅高1—8mm、0.5mm×0.5mm的针状肋后形成卡曼涡街流动状态，这种流动促进了流体的湍流，三维肋的存在引起肋内加速，加速度的方向平行于热边界层，减少了边界层的厚度从强化管内无相变传热。由于液体在翅片表面张力减小，液体疏导容易，液膜厚度减薄，因而强化了冷凝传热。

一般说来，三维肋管单相流体的对流传热系数可达光管的2.5—6倍，沸腾传热系数可达光管的2—5倍，冷凝传热系数可达光管的3—5倍。强化管外冷凝膜系数最高可达光管的17倍（强化管内冷凝效果同样显著），强化管内冷凝膜系数可达光管的2—3倍，总传热系数至少提高35%，综合换热性能是其它强化换热元件不可比拟的。

扩大了单管的换热面积，但三维内肋管的当量直径变小。每个肋都是扰动源，增加了流动的紊动度，同时也具有了自清洗作用。流动在肋间的近壁面加速，减薄了热边界层厚度。流体在管内做周期性振动，流体横向冲刷三维肋，流体与肋的传热系数增大。在加工三维肋的同时，管壁也被粗糙化，增强了换热效果。