在通常的換熱過程中,一些換熱介質之間的換熱系數相差較大,特別是氣(汽)一液換熱工況 以空氣一水換熱為例,一般空氣的對流換熱系數在2O~100 w/(m2·℃), 而水一般可以達到1 000~15 000 w/(m2·℃),二者相差上百倍。對常規換熱器,換熱壁兩側換熱面積基本相等,但氣(汽)一液換熱熱交換介質的換熱系數不同,導致熱交換不平衡,造成總傳熱系數低下與能源產生極大浪費的狀況。
為解決這一問題,一般可采用以下幾個方法:
(1)加大換熱面積。但此法往往使得換熱器體積過于龐大,初期投資增加,同時對于換熱系數大的一側來說,也是一種換熱面積的浪費。
(2)提高冷卻介質流速。提高流速固然可以增強傳熱,但同時造成阻力降成倍增加,運行費用上升,并容易產生水蝕或震動現象。
(3)加大傳熱溫差。這就需要降低冷卻介質溫度,甚至使用鹽水深冷,運行成本增加,而且整個熱力系統的不可逆性增加,降低了熱力系統的可用性。