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                节能的新型管壳式换√热器——连续螺旋折流Ψ 板换热器
                发布时间:2021-12-08 09:43:41浏览次数:

                能源是经济发展和社〇会进步的重要物质基础,是衡量综合国力和人民生活水平以及国家文明发达程度的指标。国际能源紧张的局面下,开发诸如核能、地热、太阳能等新能源,也离不开经济、综合效率高的换热器。采用的强化传热技术是提升换热器传热效能、提高能源利∏用率的有效途径。在现代科学技术领域ξ里,无论在动力、冶金、石油、化工、材料制冷等工程领域,还是①航空航天、电子、核能等高技术领域,都不可避免的涉及〖热量的传递及其强化问题。在各种能量系统及工业过程中,由于能量转换和利用的不完善性和局限性,存在着各种温位的余热。地利用和★回收余热,节约♀能量消耗,换热器的研究开『发至关重要。

                换热器是不仅直接影响过程能耗的重要热能转换设备,保证工程设备正常运转不可※或缺的功能部件,而且在金属消耗、动力消耗和投资方面占有整个ぷ工程中的重要份额。在电力、石油、化工等高能耗的工业部门中,换热器传热性能的高低,直接影响着工业系统的能【耗水平。在石油化工█中,换热器》的投资约占系统设备总投资的40%左右,若以节能换热器取代传统换热器,则换热系统总能耗可降低20%30%;在热电」厂中,如果将锅炉也作为换热←设备,则换热器的投资约占整个电≡厂中投资的70%左右;在动力消耗方面,以车辆为例,车辆冷却系统所消耗的功率要占发动机输■出功率的3%~15%;在制冷机中蒸发器的质量要占总质量的30%~40%,其动力消耗约占总╱值的20%~30%,在以氟里昂为制冷剂的现代》水冷机组制冷机中,蒸发ω器和凝结器的质量约占总质量的70%。

                目前我国工业系〒统使用的壳管式换热器90%以上是采用传统的弓形折流板光滑管结构。此类换热器的体积庞大,材耗多,过程系统的能耗也高,亟待改进。针对弓形折流板在结构上存在阻碍流体流动、降低传热性能等□ 缺点,许多研究对其进行改进,并开发出新型』的管间支撑结构。螺旋折流板则是近几年迅速发展起来的新型管间支◆撑结构。在螺旋折流板换热器中,流〓体在壳程呈均匀的螺旋流动,类似塞状◎流,流体几乎不存在返混现象,也没有流动死区。

                因而,壳程的压降能有效地转变↘为传热系数的提高,而且还不会出¤现管束的振动问题,污∏垢也较难聚集,尤其适合传热阻力在壳程时流体的传热强化。目前,国外换热器主要采用不连续螺旋折流√板换热器。整体连续螺旋折流板则能克服不连续螺旋折流◥板泄漏流的缺点,但整体连续螺旋折流板在结构上需围绕一个中心管固定。若中心管不布管,则浪费了●壳体直径空间,减少了㊣传热面积。为充分利用壳体直径布管,可以将壳体「设计为多壳程结构,但内壳程设置不同折流板结构,增加了制造复杂性,同时流体在多壳程之间串联流动,流路长〓从而增加了压降≡←。

                宜化化机公司提供一种管壳式换热器用螺旋折流的加工方ξ 法,该方法能够实现用于←管壳式换热器的螺旋折流板基板的加工卐,得到螺旋曲线较好、内孔尽可能小的螺旋折流板,加工◣过程简单,工装实施容◇易。此法的实施无需围绕№一个中心管进行固定,已经成型的螺旋折流板基板是一个具有一定长度的连续螺旋折流板,根据实际的需求,可以╳整体使用,也可以切割分段后使用,进行后续的开⌒孔操作。

                节能╱的新型管壳式换热器——连续螺旋折流板换热器(图1)

                螺旋折流板强化管换热器与目前♀国内广泛使用的弓型折流板光滑管换热器相比,在相同坯管面积条件下,总传热系数可提高50%以上,大大提高了换热器的换热★能力。对于相同换热负荷条件下,可节省20-30%的换⊙热面积,节省了大量的金属消耗和人工成本。20214月,“连续螺旋折流板管壳式换热器设计、制造技■术研发”课题通过了公司专家评审,这一研发项目使得宜化化机公Ψ 司具备了螺旋折流板换热器的制造能力。无中心管、直纹曲面连续螺旋折流板换热器对于大型石→油、化工企业有明㊣显的节能优势,为正在加快现代化步伐的中国♀提供一种大面积节能减排效果的产品,有极好的经济效益和社会效益。

                节能的新型管壳式换热器——连续螺旋折流板换热器(图2)