螺旋螺紋管式換熱器廠家認為換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的裝置,也稱熱交換器。因為常規(guī)的管殼式換熱器采用直管或U形管。因此,困擾設計工程師的一個問題是,可以采用什么樣的方法使換熱管變長,增加單位體積的換熱面積,同時減小換熱設備本身的體積,使安全性能更強。
纏繞管式換熱器是一種結構緊湊的高 效換熱設備,不同于傳統(tǒng)的管殼式換熱器。近年來,廣泛應用于煤氣化余熱回收、空氣分離、氫氣液化、稀有氣體分離、低溫甲醇洗、液氮洗等領域。
纏繞管式換熱器的結構主要由芯管、殼體、換熱管、墊片、封頭、管板等組成。換熱管布置在芯管和殼體之間的空間中,并按照螺旋形狀逐層交替纏繞。相鄰兩層換熱管的纏繞方向相反,兩層換熱管之間用金屬墊片隔開,形成殼程通道。換熱管一般采用外徑6mm~15mm的細管,可以承受高壓,所以管內一般采用高壓流體。換熱管的纏繞角度為6 ~ 20.墊子一般是1mm~5mm厚的條狀金屬條。
纏繞管式換熱器的結構發(fā)展主要體現(xiàn)在兩個方面。一是換熱管表面形貌的變化,如光管、螺紋管、翅片管等。二是換熱管纏繞方式的變化,如套管纏繞、平行纏繞等。
纏繞管式換熱器的優(yōu)點:
(1)結構緊湊。單位體積換熱面積大,占地面積小,易于實現(xiàn)規(guī)?;?/span>
(2)可以實現(xiàn)多種介質同時傳熱。當需要同時加熱或冷卻幾股流體時,采用小管板的纏繞管式換熱器可以很容易地實現(xiàn)多股流體的熱交換。
(3)傳熱系數(shù)高。纏繞管式換熱器相鄰兩層換熱管的纏繞方向相反,很大地改變了流體流動狀態(tài),使殼程流體形成強烈湍流。由于換熱管內螺旋流動的增強,管程傳熱膜系數(shù)也有所提高。此外,殼程流動不斷受到墊片等部件的擾動,這三個方面的共同作用顯著提高了纏繞管式換熱器的傳熱性能。對于一般結構的氣-氣換熱器,其傳熱系數(shù)約為75w/(m2k)~ 365 W/(m2k),但對于纏繞管式換熱器,在某些特定條件下總傳熱系數(shù)可達500 W/(m2k)以上。
(4)傳熱溫差小,傳熱效率高。流體在管程和殼程流動,接近逆流換熱。達到所需換熱量的傳熱溫差小,端面換熱溫差僅為2.
(5)耐高壓。由于管程換熱管直徑小,可以承受高壓,操作壓力可達22MPa。
(6)良好的補償。換熱管端部有一定長度的自由彎曲段,換熱管的熱膨脹可以部分自補償,大大降低了換熱管與管板脹差產生的應力,減小了管板的設計厚度,降低了換熱管與管板焊接接頭泄漏的可能性。
(7)不易結垢。換熱管內流體螺旋流動,通道截面形成二次流。同時,殼程流體在管層間形成湍流,減少了流體對壁面的粘附,不易結垢。