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波纹管换热器:强化传热节能型高效换热设备

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波纹管换热器是一种强化传热节能型高效换热设备  

  • 结构及原理    

结构组成  

通常由壳体、管束、管板和封头等部分构成,其管束采用带波纹的换热管,而普通管壳式换热器采用光滑的直管作为换热管  

工作原理  

基于热交换原理,利用两种或多种温度不同的流体在换热器内流动,热量从高温流体传递到低温流体,以达到加热或冷却的目的。波纹管换热器中,介质流经波纹管时,在管内外产生明显扰动,阻断边界层增厚,强化了传热,提高了传热效率  

  • 特点    

传热效率高  

波纹管特殊的波峰与波谷设计,使流体流动时由于管内外截面连续不断地突变形成强烈湍流,即使在流速很小的情况下,流体在管内外均可形成强烈扰动,大大提高了换热管的传热系数,其传热系数比传统管式换热器高2-3  

防垢除垢能力强  

一方面管内外介质始终处于高度湍流状态,使得介质中的固体微粒难以沉积结垢;另一方面受介质温差影响,波纹管会产生微量的轴向伸缩变形,管内外的曲率会随之频繁变化,由于垢层和波纹管的线膨胀系数相差很大,所以污垢和换热管之间会产生较大的拉脱力,即使有水垢沉着也会因此破裂而自动脱落。  

热应力自动补偿  

波纹管的特殊结构形状,使其在受热情况下,可有效地降低热应力,无须加设膨胀节,从而简化了产品结构,提高了产品的可靠性。  

可靠安全牢固  

本产品密封周长短,波峰与波谷的存在使其轴向伸缩能力增强,有效的减小了温差应力、能适应较大温差、压力的变化,因而不会出现管口破裂而造成的泄露现象   

体积小占地少  

由于传热性能大大提高,在相同换热面积需求下,外形尺寸可减小,占地面积也相应减少,同时降低了重量及造价  

  • 分类    

按结构形式分  

固定管板式  

结构简单、紧凑,不堵不漏,运行平稳,安全可靠。换热管便于更换。但壳程清洗较困难,不能进行机械清洗。适用于温度小于350℃、压力小于6.4MPa的场合。  

浮头式  

管束可随意从筒体内抽出,管束的膨胀不受筒体的约束,不会产生温差应力,能在较高的温度和压力条件下工作。但结构复杂,造价高,材料消耗大。适用于几乎任何场合,特别是壳程介质易堵易结垢的情况。  

釜式  

上部设置适当的蒸发空间,同时兼有蒸发室的作用。主要应用于石化行业,对不洁净的工作介质和压力高的情况均能适用。  

U型管式  

管束不受约束,可以自由伸缩,不会因管束与筒体之间的温差而产生温度应力。结构简单,密封连接少,管束可抽出清洗,但管板上排列管子较少,流体易短路影响传热效果,且制造时弯管是难题。适用于管束与筒体温度相差较大,或壳程介质易于结垢,需要清洗,又不适宜采用浮头式或固定管板式的场合,常用于居民区、楼堂馆所的生活热水系统中。  

按用途分  

可分为加热器、冷凝器、蒸发器、重沸器、冷却器、预热器、深冷器、过热器等  

  • 应用领域    

广泛应用于城市集中供热、电厂、石油、化工、轻工、制药等行业及民用建筑的热水供应及供暖系统。



来源:压力容器工程师
湍流建筑制药材料
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首次发布时间:2025-01-06
最近编辑:1天前
君雔
本科 | 高级工程师 压力容器工程师
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