甘蔗糖廠蒸發(fā)器的積垢問題,是一個國際性和歷史性的問題。世界各國的制糖工作者已經(jīng)進(jìn)行了許多研究工作,但是,由于這個問題牽涉的面較廣,同時原料的品種、成分及工藝過程條件等等的影響因素很多,因此,到目前為止,還沒有很好地解決。廣東幾個大糖廠的蒸發(fā)器器.已以常因積垢生成,嚴(yán)重地影響了生產(chǎn)。糖廠換熱器效率的高低直接影響到其經(jīng)濟(jì)效益，開發(fā)生產(chǎn)高性能換熱器對其發(fā)展至關(guān)重要。

自然對流是指因為靜止的流體和與其溫度不同的固體壁面相接觸時導(dǎo)致的流體內(nèi)部溫度差異，從而使得流體局部密度不同產(chǎn)生的流體流動。沸騰是指在液體的對流傳熱過程中，伴有液相轉(zhuǎn)變成氣相的相變過程。相比自然對流，沸騰的傳熱系數(shù)要大很多。使用粗糙肋面縮放管和旋流片可以同時強(qiáng)化自然對流和沸騰傳熱。

本文通過實驗來進(jìn)行研究，首先以水為工質(zhì)，利用光滑管空管檢驗了實驗裝置的可靠性，然后對光滑管和縮放管插入不同結(jié)構(gòu)和個數(shù)旋流片的傳熱實驗進(jìn)行了實驗研究。在縮放管中，水在方向反復(fù)改變的軸向壓力梯度作用下流動，沖刷了流體的邊界層，使邊界層減薄，從而強(qiáng)化了傳熱。旋流片按一定的間距分置于傳熱管中，管中的水流經(jīng)旋流片后產(chǎn)生螺旋流，此螺旋流在離開旋流片后由于慣性作用保持了一定距離的自由旋流，因此可以在較小的阻力損失情況下強(qiáng)化傳熱。

用努賽爾數(shù)對瑞利數(shù)或者溫差作圖發(fā)現(xiàn)，在插入7個旋轉(zhuǎn)角度為270°旋流片的縮放管中，水的傳熱性能。 糖液屬于高粘度流體，旋流片對于糖液的強(qiáng)化傳熱機(jī)理和水不一樣。以錘度為20Bx的糖液為傳熱工質(zhì)進(jìn)行光滑管和縮放管插入不同結(jié)構(gòu)和個數(shù)的旋流片的傳熱實驗進(jìn)研究，結(jié)果顯示在插入9個旋流片的縮放管中，糖液的傳熱性能，但是旋轉(zhuǎn)角度對糖液的傳熱性能影響不是很明顯。