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波节管换热器

日期:2019-11-25 18:19 来源: 管式换热器

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  波节管换热器(又称波纹管换热器)是我国特有的管壳式换热器,由于采用波节管使管内、外介质湍流,破坏了边界层而提高传热系数,其传热效果比光管的管壳式换热器高得多;湍流冲刷,减少或避免结垢,对水质要求可以降低。因而在供热系统中是常被采用的一种换热器,特别在汽-水换热的系统中更常被采用。

  波节管换热器是一种型的强化传热节能型高效换热设备,又俗称波纹管换热器或湍流换热器,是依据换热管形状或流体流动形式而命名。

  波节管换热器是在传统的列管式换热器的基础上,应用强化传热理论及换热管独特的波峰与波谷的设计,是换热器各项性能有了重大突破。它继承了列管是换热器坚固、耐用、安全、可靠等优点。同时又克服了其换热能力差、易结垢等缺点。介质流经波节管时,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;波节管特殊的结构型形状,在介质作用下可产生低频率微动,具有较强的自洁作用,不易结垢;而且具体热应力自动补偿功能,无需加设膨胀节;波节管换热器的热效率高、体积小、性能稳定、安全可靠等特点,使其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。

  波节管换热器换热介质种类有:水 — 水、汽 — 水、油 — 油、油 — 水、糠醛— 水、天然气 —水、氨混气 — 水、液氨— 水七种介质。

  波节管换热器属管壳式换热器,只是换热管改为波节管,其优异之处就在于采用了先进的专利波节管。波节管是用普通无缝薄钢管经过特殊加工而成的,外形像北京的糖葫芦一样,一波一节整齐规则地排列成管。

  流体流过光管时其流动状态可分为层流、过渡流和湍流三种。即:(1)当流体的雷诺数Re2000时,流体呈现层流; (2)当流体的雷诺数为2000Re 4000时,流体有时出现层流,有时呈现湍流,依环境而定,此时为过渡流;(3)当流体雷诺数Re4000时,一般都出现湍流。

  1.一般情况下,管程壳程设计压力均可分为0.6Mpa、1.0 Mpa、1.6 Mpa三种,也可按用户要求特殊设计。

  2.波节管换热器使用温度范围为-20~350℃,波节管直径一般为φ19、φ25两种。

  4.波节管材料:不锈钢0Cr18Ni90Cr18Ni12Mo2Ti、0Cr18Ni14Mo2等。

  1.无振动:波节管在运行中没有疲劳破坏,特别是解决了汽水换热中的振动问题。

  4.采用不锈钢与碳钢复合而成的管板,解决了薄壁波节换热管与管板的焊接难点,并延长了使用寿命。

  5.传热系数高:流体进入波节管,流经凹槽段时,因湍流凹槽收缩作用使流体的流速得到提高,同时流动方向多变。水-水换热,传热系数K可达3200~5000W/M2℃。

  6.耐高温、高压:虽然波纹管的壁很薄(0.7-1.5),但是它采用了特殊的成型工艺及独特的波纹外型,使其承压力不仅没有下降,反而更高,通常可达到6MPa。

  7.防垢、除垢:换热器的结垢、腐蚀、堵塞一直是个较难解决的问题,特别是在水质条件较差或水处理不够理想的情况下,这一问题尤为突出。由于本换热器在很低流速下就可以产生很发达的湍流,使管壁上不易形成垢层的晶核和聚积结垢物,因而换热管不易结垢。

  但是对于波节管换热器,其折流板上的孔径必须略大于波节的最大外径,否则组装时波节管无法通过。组装时不能保证波节管的最大外径恰巧都在折流板的孔内,这不仅可能使管子与折流板间孔隙过大,而且还可能使折流板不能成为波节管的支撑点,使管束的跨距增大,对产生流体诱发振动不利。

  吕伟. 波节管换热器设计及传热软件开发研究[D].燕山大学,2015.

  杜满河. 波节管换热器[J]. 化工装备技术,2000,(01):42-44.

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