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技術(shù)特點
浮動盤管換熱器技術(shù)特點:
1、強化傳熱
螺旋形銅盤管采用懸臂固定結(jié)構(gòu),當(dāng)熱媒介質(zhì)(飽和蒸汽或高溫水)流經(jīng)管內(nèi)時,盤管產(chǎn)生高速往返運動,強制換熱管周邊水形成擾動,從而極大地增加了傳熱膜系數(shù)a0,減少管外壁流體熱阻1/a0,提高了總傳熱系數(shù)K。
2、自動除垢
設(shè)備運行中由于盤管高速浮動,水垢很難沉積敷著于管外壁上;同時由于盤管隨溫度變化而產(chǎn)生伸縮現(xiàn)象,即使管外壁形成了少量水垢也會自動脫落(可定期由排污口排出罐外),解除了傳統(tǒng)煩瑣的除垢工藝,因此,換熱器可以長期保持狀態(tài)運行。
3、溫控
本設(shè)備配置“智力式溫度調(diào)節(jié)器”,可連續(xù)自動檢測出水溫度,并指令控制閥調(diào)節(jié)進入盤管內(nèi)的蒸汽(或高溫水)量,因此,即使負荷波動,出水溫度仍可保持在整定值的±2℃范圍內(nèi)。
4、減少占地
該設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積約為同功能列管式換熱器的10%左右,不僅降低了造價,有效利用空間,而且便于運輸和吊裝。
浮動盤管換熱器
管束
管束是一組合件。由管子、折流元件、管板、拉桿、定距管等組裝而成。管束將數(shù)以百計的管子固定為一個整體,折流元件可以是折流板、折流桿(或折流柵)及其他方式,固定在管板上的拉桿和定距管保持折流元件之間的距離。
為方便管束從換熱器中拉出進行維護,管束的重量不能太大,同時應(yīng)允許污垢的累積和沉淀物的形成。管束不能填滿整個殼體,管束與殼體之間的間隙會有旁路流體流過,為改善間隙處的流動狀態(tài),應(yīng)考慮設(shè)置密封條或流體再分布裝置。
管板
管板是管殼式換熱器的零部件之一。大多數(shù)管板是圓形的平板,鉆孔后排布換熱管,承受管程、殼程壓力和溫度的作用,將管程和殼程的流體分隔。管板的成本直接左右整臺換熱器的成本,管板的安全可靠也是換熱器正常運行的重要保障。
管板是殼程與管程的屏障,當(dāng)換熱介質(zhì)無腐蝕或腐蝕輕微時,一般采用低碳鋼、低合金鋼制造或鍛造管板。換熱介質(zhì)有腐蝕性時,管板應(yīng)采用耐腐蝕材料,如不銹鋼。但當(dāng)管板厚度較大時,整體不銹鋼管板價格昂貴。工程上往往采用復(fù)合鋼板。
內(nèi)部核心結(jié)構(gòu)——浮動盤管的形式有立體螺旋形和水平螺旋形。(1)立體螺旋形浮動盤管的基本構(gòu)造是幾個不同旋轉(zhuǎn)直徑的豎向螺旋管組成一組管束, 按管束末端的構(gòu)造可分為末端為自由浮動的分配器(也稱之為惰性塊,見圖1、2)和盤管始、末端采用分、集水短管連接的分配器(見圖3)。圖1、圖2中的分配器具有兩個功能:其一, 使熱媒在各管束內(nèi)較均勻的分配,增大流程,以利充分換熱;其二,起阻尼作用,防止共振破壞。圖2所示帶有兩個惰性塊,可起誘導(dǎo)振動的受體作用,能提高傳熱效率。圖3集水短管式盤管的熱媒在管束內(nèi)分配不均勻,內(nèi)側(cè)管束流程較小,但其構(gòu)造簡單,便于生產(chǎn)。國內(nèi)大部分生產(chǎn)浮動盤管型換熱器的廠家均采用這種做法 [2] ?!窆軞こ虊毫敌。畵Q熱在2~8KPa之間,水水換熱在4~29KPa之間。(2)水平螺旋形浮動盤管是由一根根水平螺旋管組成, 按其分水與集水立管的位置分為立管邊置型(見圖4)和中置形(見圖5)。其螺旋管旋轉(zhuǎn)半徑大,換熱面積大,換熱量大,但其構(gòu)造串聯(lián),若其中有一根管出現(xiàn)問題,整個管束都將報廢,無法更換和補救 [2] 。
缺點:(1)熱媒短路。例如盤管始、末端采用分、集水短管連接的分配器,各圈管的流程均不相同, 外圈與內(nèi)圈長度相差近8倍。這樣運行起來, 勢必是內(nèi)圈熱媒流量大,外圈流量小,熱媒分布極不均勻,易產(chǎn)生短路。(2)檢修困難。雖然自動除垢的性能使維修工作減少,但由于一般封裝后盤管無法從容器中抽出,則無法進行維修處理。因此,當(dāng)管束與殼體溫度差超過50℃時,需采取適當(dāng)補償措施,以消除或減少熱應(yīng)力。(3)產(chǎn)生噪聲。盤管臥置用于汽-水換熱時,由于換熱器間斷工作,凝結(jié)水積聚在盤管下部無法及時排除,產(chǎn)生汽、水撞擊,從而產(chǎn)生噪音,且損壞管束。