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传统的换热器一般采用金属材质,如铜、铝、钛和不锈钢等。普通金属换热器存在易腐蚀和运输成本高等缺点;由于近几年来金属价格的上扬,很多学者选用低成本的铝合金材料并对其表面进行改性,虽然取得了一定的防腐效果,但寿命短,且传热性能降低,而稀贵金属材料价格昂贵,难以推广应用。针对以上问题,塑料换热器应运而生。塑料换热器具有化学稳定性好、耐腐蚀、热能损失小和成本低等优点,现在塑料换热器已广泛应用在化工、医药、食品、石油、冶金和半导体等行业。针对目前塑料换热器普遍存在传热系数低的问题,本文提出了基于毛细润湿机理的PVDF中空纤维换热毛细管。即采用非溶剂致相分离法制备具有多孔结构的PVDF中空纤维换热毛细管,利用换热毛细管壁中的非贯通孔在换热过程中,空气隙被水填充后,微孔中的水分受传热过程中管壁两侧温差而产生微循环强化传热,从而提高传热系数。制备了具有多孔结构的单层和复合PVDF换热毛细管,并测试了其传热性能,考察了其强化传热的机理。首先,本文采用非溶剂致相分离法制备了单层及复合PVDF换热毛细管,对换热毛细管的力学性能、内外表面接触角、气密性、孔隙率、表面结构、断面结构等方面进行表征,对换热管润湿前后的导热系数进行计算,采用水-水蒸气换热系统对换热管的传热系数进行了测试,考察了换热管表面微孑L对传热的促进机理。结果表明制备的单层PVDF换热毛细管润湿后,导热系数可显著提高其270%。润湿后非溶剂致相分离法制备的换热管的换热性能优于润湿前,单层PVDF换热毛细管润湿后传热系数提高了40%以上。由于单层换热管内外表面皮层均较为致密,水分进入换热管壁孔隙较困难,因此在单层PVDF换热毛细管的外层复合一层亲水层,去掉外层的致密皮层,同时增大换热管的孔隙率。对复合换热管的测试结果表明,复合换热管管壁润湿后,相比于熔融法制备的致密换热管,可显著提高其导热系数达140%,复合换热管的传热系数可提升约100%。相比于润湿的单层换热管导热系数可提升22%。润湿后复合PVDF换热管的换热性能优于单层PVDF换热管的换热性能。复合PVDF换热管润湿后传热系数与熔融法制备的致密换热管相比,传热系数可提高约80%。对PVDF换热毛细管,蒸汽走管程的传热系数高于蒸汽走壳程的传热系数。蒸汽走壳侧时,传热系数随装填率的增大呈现先增大后减小的趋势,传热系数会在装填率约15%时达到最大值。