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双管板换热器提高传热系数是一个重要的问题

发布时间:2019-11-26   点击次数:16次
  双管板换热器由绕管芯体和壳体两部分组成,绕管芯体由中心筒,换热管,垫条及管卡等组成。换热管紧密地绕在中心筒上,用平垫条及异形垫条分隔,保证管子之间的横向和纵向间距,垫条与管子之间用管卡固定连接,换热管与管板采用强度焊加贴胀的连接结构,中心筒在制造中起支承作用,因而要求有一定的强度和刚度,壳体由筒体和封头等组成。
 
  双管板换热器中流体的相对流向一般有顺流和逆流两种。顺流时,入口处两流体的温差较大,并沿传热表面逐渐减小,至出口处温差为较小。逆流时,沿传热表面两流体的温差分布较均匀。在冷、热流体的进出口温度一定的条件下,当两种流体都无相变时,以逆流的平均温差较大顺流z小。
 
  在完成同样传热量的条件下,采用逆流可使平均温差增大,双管板换热器的传热面积减小;若传热面积不变,采用逆流时可使加热或冷却流体的消耗量降低。前者可节省设备费,后者可节省操作费,故在设计或生产使用中应尽量采用逆流换热。
 
  当冷、热流体两者或其中一种有物相变化(沸腾或冷凝)时,由于相变时只放出或吸收汽化潜热,流体本身的温度并无变化,因此流体的进出口温度相等,这时两流体的温差就与流体的流向选择无关了。除顺流和逆流这两种流向外,还有错流和折流等流向。
 
  在传热过程中,降低双管板换热器中的热阻,以提高传热系数是一个重要的问题。热阻主要来源于间壁两侧粘滞于传热面上的流体薄层(称为边界层),和双管板换热器使用中在壁两侧形成的污垢层,金属壁的热阻相对较小。增加流体的流速和扰动性,可减薄边界层,降低热阻提高给热系数。但增加流体流速会使能量消耗增加,故设计时应在减小热阻和降低能耗之间作合理的协调。为了降低污垢的热阻,可设法延缓污垢的形成,并定期清洗传热面。
 
  一般双管板换热器都用金属材料制成,其中碳素钢和低合金钢大多用于制造中、低压换热器;不锈钢除主要用于不同的耐腐蚀条件外,奥氏体不锈钢还可作为耐高、低温的材料;铜、铝及其合金多用于制造低温换热器;镍合金则用于高温条件下;非金属材料除制作垫片零件外,有些已开始用于制作非金属材料的耐蚀换热器,如石墨换热器、氟塑料换热器和玻璃换热器等。
 
  未来航天飞行器、半导体器件、核电站、风力发电机组、太阳能光伏发电及多晶硅生产等高新技术领域都需要大量的专业板式换热器。展望板式换热的未来,它会在更广泛的领域大有作为。
 

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