逆式湍流換熱器

技術(shù)特點

管殼式換熱器于1997年4月通過了省委的鑒定，鑒定委員會一致認為：雙紋管汽一水、水一水換熱器設(shè)計合理，各項技術(shù)經(jīng)濟指標，產(chǎn)品空白，其主要技術(shù)性能指標居水平。

管殼式換熱器（模塊換熱器）是一種新型的強化傳熱節(jié)能高效換熱機組設(shè)備，它是吸收技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)導(dǎo)熱管材強化傳熱理論研制而成的。由于采用了特殊的成型方式，在管子的內(nèi)外表面增加了傳熱面積，增加了管子外表面熱媒的紊流傳熱效果。

另外，由于采用了不銹鋼材質(zhì)，熱媒在管子表面形成珠狀凝結(jié)(改變以往熱媒在管子表面凝結(jié)形成水膜熱阻的弊端)，為后續(xù)的熱媒強制對流換熱器騰出了直接接觸的換熱表面。因而，在同等管式換熱器中，我廠生產(chǎn)的管殼式換熱器具有換熱效率高、占地面積小、使用材料少，費用低等特點。

管殼式換熱器適用于城市供熱、電廠、石油化工行業(yè)的汽一水和水一水換熱場合，與其它換熱器相比有以下優(yōu)點：

1、傳熱系數(shù)高

雙紋管是用銅或不銹鋼制成的高效換熱管。紫銅、黃銅雙紋管其內(nèi)部有多頭細螺紋，外部有單頭粗螺紋；不銹鋼雙紋管為三頭(120度)向里凹的螺旋槽管，并波及到內(nèi)壁，管外往里凹的地方是管內(nèi)凸起的。管殼式換熱器的機理是對汽和水都進行強化換熱，而被加熱水強化程度要大于汽側(cè)。汽水換熱時主要熱阻在水側(cè)，只有提高水側(cè)的給熱系數(shù)才能保證較高的總的傳熱系數(shù)。

水側(cè)：在流體邊界層理論指導(dǎo)下采取兩種措施強化管內(nèi)傳熱效果，在較低流速下形成非常強烈的湍流：

一、管內(nèi)被加熱水受螺旋槽的引導(dǎo)靠近管壁沿軸向來復(fù)線旋轉(zhuǎn)，形成強烈的螺旋狀渦流湍動狀態(tài)，有利于破壞邊界層，減少邊界層的厚度；

二、螺旋槽向里的凸起使水流通道不斷變化，對流體產(chǎn)生周期性擾動，促進流體內(nèi)部質(zhì)點相互傳熱，強化管內(nèi)水側(cè)的吸熱。經(jīng)測試，當雷諾系數(shù)小于700時，雙紋管管內(nèi)傳熱膜系數(shù)為光管的5—7倍，波節(jié)管的2—3倍。當雷諾系數(shù)大于700時，雙紋管管內(nèi)傳熱膜系數(shù)為光管的8.3倍，波節(jié)管的4倍。

汽側(cè)：強化冷凝。管子表面的三頭凹槽是冷凝液排出的通道，在表面張力和重力的作用下可使換熱管表面的冷凝液沿凹槽旋轉(zhuǎn)，并迅速脫離換熱管表面，變原有的膜狀凝結(jié)為強烈滴狀凝結(jié)，使管外傳熱膜系數(shù)大大提高，測試結(jié)果表明，蒸汽在雙紋管管外的凝結(jié)放熱系數(shù)試驗值比蒸汽在光管外放熱系數(shù)高60％，比波節(jié)管高40％。

2、不易結(jié)垢

被加熱水在管內(nèi)形成旋渦狀紊流狀態(tài)，形成不了與軸線平行的流股，使管內(nèi)流體的溫度、密度、雜質(zhì)含量沿換熱管徑向分布是均勻的，同時在旋轉(zhuǎn)離心力的作用力下流體對管壁有較強的沖刷效果，且換熱管內(nèi)表面光滑，因此從水中析出的生垢離子和其它雜質(zhì)均沒有沉淀形成結(jié)垢的條件，防垢防堵效果較好。

3、適合過熱蒸汽場合，承壓能力高，過載能力強

耐高溫、承壓能力高是管殼式換熱器的固定特點，由管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)形成所決定的，是板式換熱器、螺旋板式換熱器等其它類型的換熱器的，管殼式換熱器的設(shè)計壓力可達幾百個大氣壓，多按法定壓力容器進行設(shè)計，考慮了較高的安全系數(shù)，因而過載能力強。雙紋管是用無切削方法加工成的，沒有破壞金屬晶格結(jié)構(gòu)，它具有管殼式換熱器承壓能力高、過載能力強的特點。

4、水側(cè)阻力小，節(jié)省循環(huán)動力消耗。

被加熱水在較低流速下便可達到傳統(tǒng)意義上的湍流狀態(tài)，且流體不易在管壁產(chǎn)生沉淀和結(jié)垢，流道總是暢通的，且換熱器管程多采用單管程或兩管程，很少采用四管程，加之換熱管選型較短，縮短了流體在換熱器中回轉(zhuǎn)流動路程。因此壓降小，一般小于50Kpa，節(jié)省循環(huán)泵運行費用。

5、不易泄漏

管殼式換熱器密封周長短，全換熱器僅有兩個不大的密封墊：換熱器熱流體在外，冷流體在內(nèi)，而換熱管的熱膨脹系數(shù)大于殼體，有一定的補償能力，熱應(yīng)力小，換熱管的粗螺紋類似膨脹節(jié)，能減小熱應(yīng)力；管殼式換熱器是不易泄露的。

6、維修量小，維護費用低

由于上面三條，管殼式換熱器的維修量小，維護費用低。板式換熱器每年都需大量的維護費用。

7、占地面積小

管殼式換熱器單位體積傳熱面積大(約為光管換熱器的1．4倍、螺旋板換熱器的1．5倍、波紋管換熱器的1．7倍、浮動盤管換熱器的3．5倍、和板式換熱器相當)，總傳熱系數(shù)高，再加上有三種結(jié)構(gòu)形式(臥式、耳式支座立式、腿式支座立式)，便于在不同位置安裝，因此占地面積大大小于光管換熱器、螺旋板換熱器、波紋管換熱器和浮動盤管換熱器，其立式換熱器的占地面積小于板式換熱器。

操作規(guī)程及注意事項  

首先打開進水閥和出水閥，使整個殼程充滿水，然后關(guān)閉出水閥至最?。ǖ３炙h(huán)），這時緩慢開啟進汽閥或高溫水閥至打開，檢查各儀表是否有異常現(xiàn)象，同時檢查疏水閥是否疏水正常，隨著回水溫度的逐漸升高，出水閥也不斷增大，至回水溫度達到圖紙規(guī)定要求時，出水閥開至，檢查各儀表工作正常，此時設(shè)備處于正常工作狀態(tài)。

換熱器嚴禁超溫超壓運行，內(nèi)部有壓力時，不得進行任何修理，安全閥在使用過程中應(yīng)加強維護和定期檢驗，經(jīng)常保持安全附件齊全、靈敏、可靠。