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以金属管作为换热元件的列管式换热器是热法海水淡化领域应用较广的一种热量交换设备,但其长期存在金属腐蚀及管表面结垢问题。利用氟塑料换热管制备的列管式塑料换热器,因耐腐蚀、抗污染,是近年来传热领域研究的热点之一,但换热管低的导热性能,阻碍了塑料换热器的推广应用。针对塑料换热管导热系数低的问题,本文采用非溶剂致相分离法(NIPS),通过控制纺丝液中磺化聚醚砜(SPES)固含量(WSPES)和磺化度(DSSPES),制备出具有致密层/非致密层复合结构,外表面接触角分别为49.8°±0.5°、78.1°±0.3°的PVDF/SPES中空纤维表面亲水、PVDF中空纤维表面疏水换热管。利用换热管致密的外皮层,阻隔换热器管程与壳程两侧流体,通过在非致密层内填充较PVDF基质具有更高导热系数液态水的方法,提高换热管的导热性能。本文将单根表面亲水、疏水中空纤维换热管编织,制备PVDF列管式塑料换热器,一方面通过增加换热管两侧流体在换热管表面上的径向扰动,从而强化两侧流体的对流传热性能;另一方面,在列管式塑料换热器壳程,构建蒸汽冷凝用亲/疏水组合表面,利用组合表面上亲水、疏水区域协同作用,从而强化组合表面上蒸汽冷凝传热。通过以上两种途径,及换热管非致密层内填充水而提高其导热性能的方法,最终实现PVDF列管式塑料换热器在蒸汽冷凝过程的传热强化。本文深入研究了中空纤维表面亲水、疏水换热管制备、结构与性能表征的方法,表面亲水、疏水中空纤维换热管编织强化蒸汽冷凝传热,及亲/疏水组合表.面强化蒸汽冷凝传热。研究表明,较熔融拉伸法制备的结构致密的PVDF中空纤维表面疏水换热管而言,NIPS法制备的中空纤维表面亲水、表面疏水换热管的导热系数均提高了约2.7倍;较表面亲水换热管(非编织)而言,表面疏水换热管(非编织)的蒸汽冷凝总传热系数(K)稍高些;换热管编织可使单一的亲水或疏水表面上的K值提高约(10.8±0.3)%;较单一的亲水表面、疏水表面(编织)而言,构建亲/疏水组合表面,可分别使K值提高(36.2±0.2)%、(27.6±0.3)%。本文通过制备中空纤维表面亲水、表面疏水换热管而研制的PVDF列管式塑料换热器,能够实现其传热过程的强化。该研究,对促进列管式塑料换热器的发展,具有重要意义。