介紹管殼式換熱器的傳熱知識

管殼式換熱器是工業(yè)中應(yīng)用廣泛、運(yùn)用可靠性良好的一種換熱設(shè)備。在二十世紀(jì)六、七十年始了強(qiáng)化技術(shù)的研究。強(qiáng)化傳熱主要有兩種途徑:

(1)增大傳熱面積，但換熱器的傳熱面積不可能制地增大，否則投資費(fèi)用會大大增加，并且隨著工業(yè)化的進(jìn)展，設(shè)備要緊湊化;

(2)提高傳熱系數(shù)，主要從管程和殼程傳熱強(qiáng)化系數(shù)的提高方面上考慮。許多科研工作者已經(jīng)在這一方面上進(jìn)行了大量的研究，并且取得了很大的成效。本文主要討論了管殼式換熱器管程的強(qiáng)化傳熱———改變管子外形或在管內(nèi)加入插入物，介紹了螺旋槽管、橫紋管、螺旋扁管、管內(nèi)插入物、翅片管、縮放管和三維內(nèi)肋管等多種強(qiáng)化傳熱管的研究進(jìn)展。

1螺旋槽管

螺旋槽管是一種管壁上具有外凸和內(nèi)凸的異形管，管壁上的螺旋槽能在有相變和無相變的傳熱中明顯提高管內(nèi)外的傳熱系數(shù)，起到雙邊強(qiáng)化的作用。根據(jù)在光管表面加工螺旋槽的類型螺旋槽管有單頭和多頭之分，其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有槽深e、槽距p和槽旋角β。美國、英國、日本從1970年至1980年間對螺旋槽管進(jìn)行了大量的研究[1]。華南理工大學(xué)、北京理工大學(xué)和重慶大學(xué)也對螺旋槽管進(jìn)行試驗研究，而且都取得顯著的成效。此外，研究還表明單頭螺旋槽管比多頭螺旋槽管的性能好。

2橫紋管

1974年前蘇聯(lián)首先提出橫紋管，它是一種用普通圓管作毛胚，在管外壁經(jīng)簡單滾軋出與軸線垂直的凹槽，同時在管內(nèi)形成一圈突起的環(huán)肋。其強(qiáng)化機(jī)理為:當(dāng)管內(nèi)流體經(jīng)橫向環(huán)肋時，管壁附近形成軸向漩渦，增加了邊界層的擾動，有利于熱量通過邊界層的傳遞。當(dāng)渦流即將消失時，流體又流經(jīng)下一個橫肋，不斷產(chǎn)生軸向渦流，因而保持連續(xù)且穩(wěn)定的強(qiáng)化作用。

3螺旋扁管

螺旋扁管是瑞士Allares公司首先提出、美國Brown公司經(jīng)過改進(jìn)的一種換熱管。由于管子的結(jié)構(gòu)，流體在管內(nèi)處于螺旋流動，盤管管殼式換熱器廠家，促湍流程度。

管殼式與列管式換熱器的區(qū)別

關(guān)閉管殼式換熱器與列管式換熱器在結(jié)構(gòu)上是相同的，不過在使用方式上是不一樣的。

在列管式中，進(jìn)料液體通過管側(cè)（即管內(nèi)），冷卻水通過殼側(cè)（管與殼之間），殼側(cè)與管內(nèi)相反。

管殼式換熱器由管殼、傳熱管束、管板、折流板（擋板）和管箱組成。殼體多為圓柱形，內(nèi)有牽制，牽制兩端固定在管板上。換熱用的冷熱流體有兩種：一種在管內(nèi)流動，稱為管側(cè)流體；另一種在管外流動，稱為殼側(cè)流體。為了提高管外流體的傳熱系數(shù)，凡是在管殼內(nèi)設(shè)置幾個折流板。折流板可以提高殼程內(nèi)的流體速度，U型管殼式換熱器廠家，使流體按規(guī)定的距離多次穿過牽制，提高流體的紊流度。換熱管可以在管板邊三角形或正方形支配。等邊三角形支配緊湊，管外流體紊流度高，傳熱系數(shù)大；方形支配便于管外清洗，適合易結(jié)垢的流體。

列管式換熱器結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、價格便宜，通化管殼式換熱器廠家，但不能機(jī)械清洗管外。換熱器牽制連接在管板上，管板分別焊接在殼體的兩端，并與頂蓋連接，頂蓋與殼體設(shè)有進(jìn)、出液管。一般在管外設(shè)置一系列與牽制垂直的擋板。同時，管板與管殼之間的連接是剛性的，而內(nèi)管與外管是兩種差別溫度的流體。因此，當(dāng)管壁與殼壁溫差較大時，由于兩者的熱膨脹差別，會產(chǎn)生較大的溫差應(yīng)力，使管子從管板上扭曲或松動，立式管殼式換熱器廠家，甚至損壞換熱器。

板式換熱器不定期清洗的危害

    板式換熱器主要由傳熱板片、密封墊片、兩端壓板、夾緊螺栓、支架等組成。傳熱板片是換熱器主要起換熱作用的元件，一般波紋做成人字形，按照流體介質(zhì)的不同，傳熱板片的材質(zhì)也不一樣，大多采用不銹鋼和鈦材制作而成；密封墊片主要是在換熱板片之間起密封作用。材質(zhì)有：，三元乙丙橡膠，氟橡膠等，根據(jù)不同介質(zhì)采用不同橡膠；兩端壓板主要是夾緊壓住所有的傳熱板片，保證流體介質(zhì)不泄漏；夾緊螺栓主要是起緊固兩端壓板的作用。夾緊螺栓一般是雙頭螺紋，預(yù)緊螺栓時，使固定板片的力矩均勻；掛架：主要是支承換熱板片，使其拆卸、清洗、組裝等方便。 

     板式換熱器如果不定期清洗長期結(jié)垢堵塞導(dǎo)致?lián)Q熱條件惡化，板式換熱器傳熱表面超過額定溫度或局部過熱，可能引起換熱器裂紋和爆管，導(dǎo)致事故的發(fā)生。增加了能源消耗，達(dá)不到節(jié)能的效果。污垢的積累威脅著換熱器的安全運(yùn)行，縮短了換熱器的使用壽命，使換熱器面臨設(shè)備停機(jī)檢修。嚴(yán)重時，需要將原有換熱器報廢，更換為新設(shè)備。

    由于板式換熱器的板材數(shù)量較多，需要逐個清洗，更換全部新墊片。因此，大修時一般將板式換熱器整體吊離安裝位置，在合適的地方拆卸檢修。當(dāng)板材上的水垢很薄，且水垢層易溶于水時，可將板材置于水箱中，用柔軟的纖維棕毛沖洗擦拭，或用1-29cg/cmz的加壓水或低壓蒸汽沖洗。任何情況下都不應(yīng)使用火焰加熱。檢修前，應(yīng)仔細(xì)檢查需要更換的墊片。表面應(yīng)平整，厚度應(yīng)一致，無橫裂、氣泡、縫隙、老化、搭接和對接痕跡。先拆下連接管，然后依次對角松開固定螺栓。系統(tǒng)氣體、壓力、溫度等參數(shù)滿足維修要求后，方可進(jìn)場施工。

    板式換熱器清洗不及時，水中的水垢未被完全過濾，導(dǎo)致出水口的水未被完全過濾直接供應(yīng)給用戶。一般的生活熱水機(jī)組基本都是用來洗浴的。未經(jīng)過濾的水長期接觸皮膚，會對人體產(chǎn)生不良結(jié)果，影響人體健康。

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