原标题:螺旋管式换热器用作一种空气流化设备投入化工生产
传统的管壳式换热器结构上分为管程和壳程,管程与壳程需通过管板分隔开来,壳程直径越大,管板直径也越大,换热管与管板的焊接工作量也越大;管程压力越高,管板就越厚。因此大型、高参数的管壳式换热器制造难度大、成本高。
螺旋管式换热器是在1895由德国林德公司研发出来,被用作一种空气流化设备投入化工生产。在此基础上,英国的汉普森研发出了蛇形管式的螺旋绕管式换热器。林德型螺旋管式换热器中的换热管是两根蛇形缠绕的同心管。在换热过程中,高压空气(热流体)走内管,而低压空气(冷流体)则从内外管之间的缝隙逆向通过。这种结构虽然保证流体是逆流换热,但由于两流程中存在较多的气流死区影响了换热效果,从而总的传热效率还是很低。
新型螺旋管式换热器,取消了传统的管壳式换热器中换热管与管板焊接及检测的工作量,设计结构简单,降低制造工艺难度。螺旋管式换热器的螺旋换热管可采用管管自动对焊工艺,保证制造质量,提高生产效率;管材利用率可达到100%;螺旋换热管束的焊接接头可以实现100%无损检测;螺旋管的弯制采用专用设备,效率高、质量稳定;螺旋换热管束能够做成可抽出式结构,满足对换热管束定期抽出检查的要求。
本实用新型螺旋管式换热器,具有承压能力好、适合大型化、制造成本低等多方面优势。同时由于流体在螺旋管内流态与在直管内相比,更容易实现紊流状态,有助于强化传热,提高换热效率。
螺旋缠绕管式换热器性能特点:
1.强化传热:每一层换热管束均以螺旋结构按一定规律均匀缠绕在壳体内。这种结构一方面延长了管程长度,换热充分;另一方面极大的改变了壳程内流体状态,使流体呈强烈的湍流状态流动,强化传热,大大提高换热系数。真正的逆流换热,*高导热系数达到W/(㎡·℃)。
2.非对称流设计:螺旋缠绕管式换热器管程与壳程容积不相同,壳程容积*大能达到管程容积的 4.2倍,以满足医药,化工等各种不同复杂工况要求。
3.体积小,重量轻,便于安装:由于换热器的螺旋缠绕方式,在满足相同热负荷的工况时,螺旋缠绕管式换热器的体积只有传统管壳式换热器的 1/10左右,节省空间;同时也因为体积小、重量轻,更加便于安装、拆卸和清洗,减少了一次安装及后期维护费用;可以不用安装基础,直接与管道连接。
4.低噪音运行:在结构设计时充分考虑了共振问题,利用欧文(OWEN)湍流抖振频率准则原理,采用换热管束*小间隙设计,有效消除了湍流抖振和抑制了声驻波震动现象,*大限度的限制了运行噪音。
5.耐温、耐压,寿命长:由于本换热器的换热管束和壳体全部采用不锈钢材质,具有统一的膨胀系数,不会因为压力和温度不稳定而引起换热器变形;同时,螺旋缠绕弹性管束设计,可有效消除管道振动和因热胀冷缩变形产生的应力。
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