管式換熱器
管式(又稱管殼式、列管式) 換熱器是**典型的間壁式換熱器,,它在工業(yè)上的應(yīng)用有著悠久的歷史,,而且至今仍在所有換熱器中占據(jù)主導(dǎo)地位,。 管式換熱器主要有殼體,、管束、管板和封頭等部分組成,,殼體多呈圓形,,內(nèi)部裝有平行管束,管束兩端固定于管板上,。
中文名管式換熱器外文名tube heat exchanger基本概念流體在管內(nèi)流動,其行程稱為管程常見分類固定管板式其它相關(guān)渦流熱膜換熱器特 點(diǎn)高效節(jié)能
基本介紹
編輯
在管式換熱器內(nèi)進(jìn)行換熱的兩種流體,一種在管內(nèi)流動,其行程稱為管程,;一種在管外流動,其行程稱為殼程。管束的壁面即為傳熱面,。為提高管外流體給熱系數(shù),通常在殼體內(nèi)安裝一定數(shù)量的橫向折流檔板,。折流檔板不僅可防止流體短路,增加流體速度,還迫使流體按規(guī)定路徑多次錯流通過管束,使湍動程度大為增加。常用的檔板有圓缺形和圓盤形兩種,前者應(yīng)用更為廣泛.,。流體在管內(nèi)每通過管束一次稱為一個管程,每通過殼體一次稱為一個殼程,。為提高管內(nèi)流體的速度,可在兩端封頭內(nèi)設(shè)置適當(dāng)隔板,將全部管子平均分隔成若干組。這樣,流體可每次只通過部分管子而往返管束多次,稱為多管程,。同樣,為提高管外流速,可在殼體內(nèi)安裝縱向檔板使流體多次通過殼體空間,稱多殼程,。在管式換熱器內(nèi),由于管內(nèi)外流體溫度不同,殼體和管束的溫度也不同。
固定管板式
固定管板式換熱器是將兩端管板直接與殼體焊接在一起,。主要由外殼,、管板、管束,、封頭等主要部件組成,。殼體中設(shè)置有管束,管束兩端采用焊接、脹接或脹焊并有的方法將管子固定在管板上,管板外周圍和封頭法蘭用螺栓緊固,。固定管板式換熱器的結(jié)構(gòu)簡單,、造價低廉、制造容易,、管程清洗檢修方便,但殼程清洗困難,管束制造后有溫差應(yīng)力存在,。當(dāng)換熱管與殼體有較大溫差時,殼體上還應(yīng)設(shè)有膨脹節(jié) 。
浮頭式
浮頭式換熱器一端管板固定在殼體與管箱之間,另一端管板可以在殼體內(nèi)自由移動,也就是殼體和管束熱膨脹可自由。故管束和殼體之間沒有溫差應(yīng)力,。一般浮頭可拆卸,管束可以自由地抽出和裝入,。浮頭式換熱器的這種結(jié)構(gòu)可以用在管束和殼體有較大溫差的工況。管束和殼體的清洗和檢修較為方便,但它的結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜,對密封的要求也比較高,。
U型管式
U形管式換熱器是將換熱管煒成U形,兩端固定在同一管板上,。由于殼體和換熱管分開,換熱管束可以自由伸縮,不會由于介質(zhì)的溫差而產(chǎn)生溫差應(yīng)力。U形管換熱器只有一塊管板,沒有浮頭,結(jié)構(gòu)比較簡單,。管束可以自由的抽出和裝入,方便清洗,具有浮頭式換熱器的優(yōu)點(diǎn),但由于換熱管做成半徑不等的U形彎,**外層換熱管損壞后可以更換外,其它管子損壞只能堵管,。同時,它與固定管板式換熱器相比,由于換熱管受彎曲半徑的限制它的管束中心部分存在空隙,流體很容易走短路,影響了傳熱效果。
性能對比
編輯
對比項目
|
浮動盤管換熱器
|
螺紋管換熱器
|
渦流熱膜換熱器
|
適用介質(zhì)種類
|
蒸汽,、水
|
蒸汽,、水
|
弱腐蝕性化工原料、蒸汽,、水
|
介質(zhì)的參數(shù)范圍
|
溫度:0-150度
壓力:0-1.0MPa
|
溫度:0-150度
壓力:0-1.6MPa
|
溫度:-40-400度
壓力:0-10.0MPa
|
熱效率
|
熱效率=92%
|
熱效率=93%
|
熱效率=96%
|
防垢性能
|
自動除垢
|
人工除垢
|
具有防垢功能
|
耐震、噪音
|
振動較大,,噪音大
|
振動較小,,噪音小
|
振動微弱,噪音小
|
使用壽命
|
7年左右
|
10年左右
|
20年左右
|
維修
|
停機(jī)維修,,更換管束
|
停機(jī)維修,,拔管再脹管
|
無需維修
|
渦流熱膜
概述
渦流熱膜換熱器是管式換熱器的一種,采用**的渦流熱膜傳熱技術(shù),,通過改變流體運(yùn)動狀態(tài)來增加傳熱效果,,當(dāng)介質(zhì)經(jīng)過渦流管表面時,強(qiáng)力沖刷管子表面,,從而提高換熱效率,。**可達(dá)10000W/m2℃。
據(jù)【換熱設(shè)備推廣中心】介紹這種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了耐腐蝕,、耐高溫,、耐高壓、防結(jié)垢功能,。其它類型的換熱器的流體通道為固定方向流形式,在換熱管表面形成繞流,,對流換熱系數(shù)降低,。
渦流熱膜換熱器的**特點(diǎn)在于經(jīng)濟(jì)性和安全性統(tǒng)一。由于考慮了換熱管之間,,換熱管和殼體之間流動關(guān)系,,不再使用折流板強(qiáng)行阻擋的方式逼出湍流,,而是靠換熱管之間自然誘導(dǎo)形成交替漩渦流,并在**換熱管不互相摩擦的前提下保持應(yīng)有的顫動力度,。換熱管的剛性和柔性配置良好,不會彼此碰撞,,既克服了浮動盤管換熱器之間相互碰撞造成損傷的問題,,又避免了普通管殼式換熱器易結(jié)垢的問題。
性能特點(diǎn)
1.高效節(jié)能,,該換熱器傳熱系數(shù)為6000-8000W/m2.0C,。
2.全不銹鋼制作,使用壽命長,,可達(dá)20年以上。
3.改層流為湍流,,提高了換熱效率,,降低了熱阻,。
4.換熱速度快,耐高溫(400℃),,耐高壓(2.5Mpa),。
5.結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,,重量輕,,安裝方便,節(jié)約土建投資,。
6.設(shè)計靈活,規(guī)格齊全,,實(shí)用針對性強(qiáng),,節(jié)約資金。
7.應(yīng)用條件廣泛,,適用較大的壓力,、溫度范圍和多種介質(zhì)熱交換。
8.維護(hù)費(fèi)用低,,易操作,,清垢周期長,清洗方便,。
9.采用納米熱膜技術(shù),,顯著增大傳熱系數(shù),。
10.應(yīng)用領(lǐng)域廣闊,可廣泛用于熱電,、廠礦,、石油化工、城市集中供熱,、食品醫(yī)藥,、能源電子、機(jī)械輕工等領(lǐng)域,。
陶瓷換熱器
簡介
21世紀(jì)初國內(nèi)河南省鞏義市研制出了陶瓷換熱器,。其生產(chǎn)工藝與窯具的生產(chǎn)工藝基本相同,導(dǎo)熱性與抗氧化性能是材料的主要應(yīng)用性能,。它的原理是把陶瓷換熱器放置在煙道出口較近,,溫度較高的地方,不需要摻冷風(fēng)及高溫保護(hù),,當(dāng)窯爐溫度1250-1450℃時,,煙道出口的溫度應(yīng)是1000-1300℃,陶瓷換熱器回收余熱可達(dá)到450-750℃,,將回收到的的熱空氣送進(jìn)窯爐與燃?xì)庑纬苫旌蠚膺M(jìn)行燃燒,這樣直接降低生產(chǎn)成本,,增加經(jīng)濟(jì)效益,。
優(yōu)勢
陶瓷換熱器在金屬換熱器的使用局限下得到了很好的發(fā)展,因?yàn)樗^好地解決了耐腐蝕,,耐高溫等課題,,成為了回收高溫余熱的**換熱器。經(jīng)過多年生產(chǎn)實(shí)踐,,表明陶瓷換熱器效果很好,。它的主要優(yōu)點(diǎn)是:導(dǎo)熱性能好,高溫強(qiáng)度高,,抗氧化,、抗熱震性能好。壽命長,,維修量小,,性能可靠穩(wěn)定,操作簡便,。是目前回收高溫?zé)煔庥酂岬?*裝置,。
清洗現(xiàn)狀
管式換熱器因其特殊的管狀構(gòu)造難以徹底清洗,大多數(shù)企業(yè)及個人對換熱設(shè)備結(jié)垢的影響及清除工藝還停留在機(jī)械,、高壓水,、化學(xué)酸洗等傳統(tǒng)的“破壞性”工藝和觀念方面,;而且簡單地認(rèn)為設(shè)備清洗只有在嚴(yán)重影響生產(chǎn)的情況下才會考慮,其不知水垢的生成在不斷影響著企業(yè)的能耗,,吞噬著企業(yè)的利潤,。而且,單一為了降低清洗的費(fèi)用,,選擇了對設(shè)備有損害和腐蝕的清洗方法,,造成設(shè)備的報廢和生產(chǎn)的停滯,付出了比清洗劑高幾百倍甚至上千倍的代價,。比如某水泥集團(tuán),,采用草酸清洗換熱設(shè)備,每次清洗時間都不敢超過2個小時,,因清洗的不夠徹底,,所以清洗時間由以前的一年一次變?yōu)楝F(xiàn)在的一年三次,增加了兩次的停機(jī)停產(chǎn)時間,,間接地給企業(yè)造成了損失,。
目前各國都在全力發(fā)展環(huán)保清洗技術(shù),以求降低能耗,,扼止對環(huán)境的過度破壞,。國外的1st-TECH清洗技術(shù)則在清洗方面走在國際