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等离子体改性强化换热器

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等离子体改性强化换热器

  • 详细介绍

管壳式换热器适用于城市供热、电厂、石油化工行业的汽一水和水一水换热场合,与其它换热器相比有以下优点:

1、传热系数高

双纹管是用铜或不锈钢制成的高效换热管。紫铜、黄铜双纹管其内部有多头细螺纹,外部有单头粗螺纹;不锈钢双纹管为三头(120度)向里凹的螺旋槽管,并波及到内壁,管外往里凹的地方是管内凸起的。管壳式换热器的机理是对汽和水都进行强化换热,而被加热水强化程度要大于汽侧。汽水换热时主要热阻在水侧,只有提高水侧的给热系数才能保证较高的总的传热系数。

水侧:在流体边界层理论指导下采取两种措施强化管内传热效果,在较低流速下形成非常强烈的湍流:

一、管内被加热水受螺旋槽的引导靠近管壁沿轴向来复线旋转,形成强烈的螺旋状涡流湍动状态,有利于破坏边界层,减少边界层的厚度;

二、螺旋槽向里的凸起使水流通道不断变化,对流体产生周期性扰动,促进流体内部质点相互传热,强化管内水侧的吸热。经测试,当雷诺系数小于700时,双纹管管内传热膜系数为光管的5—7倍,波节管的2—3倍。当雷诺系数大于700时,双纹管管内传热膜系数为光管的8.3倍,波节管的4倍。

管壳式换热器

汽侧:强化冷凝。管子表面的三头凹槽是冷凝液排出的通道,在表面张力和重力的作用下可使换热管表面的冷凝液沿凹槽旋转,并迅速脱离换热管表面,变原有的膜状凝结为强烈滴状凝结,使管外传热膜系数大大提高,测试结果表明,蒸汽在双纹管管外的凝结放热系数试验值比蒸汽在光管外放热系数高60%,比波节管高40%。

2、不易结垢

被加热水在管内形成旋涡状紊流状态,形成不了与轴线平行的流股,使管内流体的温度、密度、杂质含量沿换热管径向分布是均匀的,同时在旋转离心力的作用力下流体对管壁有较强的冲刷效果,且换热管内表面光滑,因此从水中析出的生垢离子和其它杂质均没有沉淀形成结垢的条件,防垢防堵效果较好。

3、适合过热蒸汽场合,承压能力高,过载能力强

耐高温、承压能力高是管壳式换热器的固定特点,由管壳式换热器的结构形成所决定的,是板式换热器螺旋板式换热器等其它类型的换热器无法比拟的,管壳式换热器的最高设计压力可达几百个大气压,多按法定压力容器进行设计,考虑了较高的安全系数,因而过载能力强。双纹管是用无切削方法加工成的,没有破坏金属晶格结构,它具有管壳式换热器承压能力高、过载能力强的特点。

4、水侧阻力小,节省循环动力消耗。

被加热水在较低流速下便可达到传统意义上的湍流状态,且流体不易在管壁产生沉淀和结垢,流道总是畅通的,且换热器管程多采用单管程或两管程,很少采用四管程,加之换热管选型较短,缩短了流体在换热器中回转流动路程。因此压降小,一般小于50Kpa,节省循环泵运行费用。

5、不易泄漏

管壳式换热器密封周长短,全换热器仅有两个不大的密封垫:换热器热流体在外,冷流体在内,而换热管的热膨胀系数大于壳体,有一定的补偿能力,热应力小,换热管的粗螺纹类似膨胀节,能减小热应力;管壳式换热器是不易泄露的。

6、维修量小,维护费用低

由于上面三条,管壳式换热器的维修量小,维护费用低。板式换热器每年都需大量的维护费用。

大型管壳式换热器

7、占地面积小

管壳式换热器单位体积传热面积大(约为光管换热器的1.4倍、螺旋板换热器的1.5倍、波纹管换热器的1.7倍、浮动盘管换热器的3.5倍、和板式换热器相当),总传热系数高,再加上有三种结构形式(卧式、耳式支座立式、腿式支座立式),便于在不同位置安装,因此占地面积大大小于光管换热器、螺旋板换热器、波纹管换热器和浮动盘管换热器,其立式换热器的占地面积小于板式换热器。

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关键词:等离子体改性强化换热器,板式换热器,螺旋板换热器

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