新型的纏繞式換熱器的特點及性能纏繞式換熱器的特點
(1)纏繞式換熱器具有結構緊湊較大單位容積傳熱面積的特點,單位容積傳熱面積是普通換熱器的2倍以上。對管徑為8~21mm的傳熱管,每m3容積的傳熱面積可達100~170m2;而普通列管式換熱器,每m3容積的傳熱面積只有54~77m2,是繞管式換熱器的45%左右。
(2)繞管式換熱器層與層之間換熱管反向纏繞,這種特殊結構極大地改變了流體流動狀態,形成強烈的湍流效果,湍流狀態更強烈,提高了換熱系數,減小了傳熱面積,以最少的材料達到最佳的換熱效果,同時考慮壓降和換熱系數的最佳組合關系,以最小的壓降達到最好的換熱效果即高效換熱.
(3)纏繞管式換熱器由于管端存在一定長度的自由彎曲段,因而具有很好的撓性,傳熱管的熱膨脹可部分自行補償,減輕了對管板焊接的應力影響,減少了管頭與管板焊縫的泄漏可能性。同時,具有抗振動、耐高低溫差大的特點,使用壽命可相對延長。
(4)介質溫度端差小:由于其獨特的螺旋纏繞結構,介質在換熱管束中停留更長時間,換熱更加充分,故冷熱介質溫度端差小,實際熱端溫差可達10℃左右[2]。
(5)高壓下采用管道式八角墊自緊式密封,纏繞管換熱器徹底改變了大型高壓換熱器的密封結構、提高了密封可靠性,保證了裝置安穩長周期運行;繞管結構采用換熱管與殼體組合結構,耐壓性能好,具備在22MPa下使用。
(6)管內介質以螺旋方式通過,殼程介質逆流橫向交叉通過繞管,避免了螺紋鎖緊環折流板結構換熱器在折流板背面存在的換熱死區和垢物積聚沉淀,因此介質流暢、不存在換熱死區;同時流體在相鄰管之間、層與層之間不斷地分離和匯合,使殼體側流體的湍流加強,減少層流,降低了壁面附著的可能性、換熱器結垢傾向低。
(7)纏繞管結構可以滿足多種介質同時換熱的要求,與板式換熱器相比,通過調整管間距、層差距可以使介質流動阻力僅十多kPa,達到板式換熱器的阻力降水平,而且對于各種介質之間不存在壓差限制的要求、優于板式換熱器,在同等條件下,適當調整結構參數僅略增大換熱器直徑即可采用纏繞管式換熱器替代進口設備、打破國外技術壟斷,且降低了工藝介質的操作難度。
(8)設備重量小、占地少、配管簡單、安裝檢維修便捷、設備投資相對較低。
(9)纏繞管結構避免了大型管箱等大型鍛件的生產加工,降低了主要材料因生產廠家少、進口、生產能力不足等導致的長周期,從而有效縮短整個設備的制造周期。