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換熱器,是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備,使流體溫度達到工藝流程規(guī)定的指標(biāo)的熱量交換設(shè)備,又稱熱交換器。換熱器種類很多,但根據(jù)冷、熱流體熱量交換的原理和方式基本上可分三大類即:間壁式、混合式和蓄熱式。[1]在三類換熱器中,間壁式換熱器應(yīng)用較多。換熱器是化工、石油、動力、食品及其它許多工業(yè)部門的通用設(shè)備,在生產(chǎn)中占有重要地位。在化工生產(chǎn)中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等,應(yīng)用更加廣泛。
加熱(heating)是指熱源將熱能傳給較冷物體而使其變熱的過程。根據(jù)熱能的獲得,可分為直接的和間接的兩類。直接熱源加熱是將熱能直接加于物料,如煙道氣加熱、電流加熱和太陽輻射能加熱等。間接熱源加熱是將上述直接熱源的熱能加于一中間載熱體,然后由中間載熱體將熱能再傳給物料,如蒸汽加熱、熱水加熱、礦物油加熱等。
內(nèi)翅片管式換熱器生產(chǎn)廠家的許用溫度
1;和翅片材質(zhì)有關(guān),如翅片材質(zhì)為鋁,熔點是660℃。所以鋼鋁復(fù)合翅片管不適用于高溫?zé)煔獾膿Q熱系統(tǒng)中??紤]到高溫?zé)煔饩哂辛虻某煞?,翅片管散熱器?yīng)用ND鋼,翅片類型采用高頻螺旋翅片管。2;和加工工藝有關(guān)。如鋼鋁復(fù)合翅片管210℃開始體現(xiàn),而普通繞鋼片的翅片管從150℃左右,其接觸熱阻曲線就呈明顯上升趨勢。
3;一般情況下,和基管的壁厚關(guān)系影響不大。普通無縫鋼管正常壁厚情況,其耐壓能力比較高,鋼管壁厚一定的情況下,隨鋼管直徑的增加,耐壓能力下降。
4;和管板,管箱的設(shè)計強度有關(guān)。管板,管箱的壁厚越厚,翅片管散熱器的承壓能力越高。
5;和焊接工藝有關(guān)。焊接時產(chǎn)生的氣孔、夾渣、未焊透、裂紋等均影響翅片管散熱器的承壓能力,而壓力與溫度一般都呈正比關(guān)系式。
翅片管換熱器組裝方法。其步驟為首先將翅片管組整體制作,預(yù)先打壓,其次采用鋸齒形切割方法制作管板,并將翅片管組和管板進行裝配,之后將封頭和翅片管組的進出口進行焊接;將管板的上下部分別與端面法蘭焊接,同時在前后管板分別焊接封頭保護殼;然后在管板兩側(cè)分別設(shè)置兩塊側(cè)板,將側(cè)板與管板和封頭保護殼通過焊接連接在一起;將進出口集管與進出口支管進行焊接,之后焊接換熱器進出口管道和法蘭,完成整個換熱器的組裝。本方法通過優(yōu)化換熱器部件組裝方案,使得換熱器組成部件少量化、組裝方便化、重量輕質(zhì)化、尺寸緊湊化,縮短組裝工時,降低成本投入。
新型涉及換熱設(shè)備領(lǐng)域,具體涉及一種新型翅片管換熱器。包括有多根翅片管組成的翅片管集,所述翅片管包括有一根經(jīng)若干道彎曲成型的鋼襯管和多根套于鋼襯管上的鋁翅管。此連續(xù)彎曲一體成型的結(jié)構(gòu)使每組翅片管只有與匯流管連接處有焊縫,相比現(xiàn)有的換熱器大大減少了焊縫、使其質(zhì)量更加穩(wěn)定,使用壽命更長,并且易于維修。所述管板塊外形由翅片管集的截面中各鋼襯管的管孔與管孔之間的象限點連線分割而成,使管板塊相對于翅片管集的管孔處截面處形成一個凹槽,并且將翅片管固定于管板塊與管板塊之間的凹槽中,此結(jié)構(gòu)可方便將單根經(jīng)若干道彎曲成型的鋼襯管固定于其中,節(jié)省了大量的裝配時間,大大提高工作效率。
具體的傳熱設(shè)備的實例: 有一臺用熱水加熱空氣的換熱器,熱水在管內(nèi)流動,空氣在管外流動。例如采暖用的熱風(fēng)幕或熱泵的冷凝器這一種傳熱類型,
即熱水的熱量經(jīng)過管壁傳給管外的冷流體—空氣。由此可見,傳熱過程是與間壁兩側(cè)的兩個對流換熱過程緊緊地聯(lián)系在一起的。 對于上述實例:
管內(nèi)水側(cè)對流換熱系數(shù)約為3000W/m2?℃,而管外空氣側(cè)的對流換熱系數(shù)約為30W/m2?℃ ,
二者相差100倍。由于空氣側(cè)的換熱“能力”遠遠低于水側(cè),限制了水側(cè)換熱“能力”的發(fā)揮,使得空氣側(cè)成為傳熱過程的“瓶頸”,限制了傳熱量的增加。為了克服空氣側(cè)的“瓶頸”效應(yīng),在空氣側(cè)外表面加裝翅片將是一個明智的選擇。加裝了翅片以后,使空氣側(cè)原有的傳熱面積得到了極大的擴展,彌補了空氣側(cè)換熱系數(shù)低的缺點,使傳熱量大大提高。
在了解了翅片管的原理和作用以后,在甚么場合選用翅片管,有下面幾個原則: (1)管子兩側(cè)的換熱系數(shù)如果相差很大,則應(yīng)該在換熱系數(shù)小的一側(cè)加裝翅片。
例1:鍋爐省煤器,管內(nèi)走水,管外流煙氣,煙氣側(cè)應(yīng)采用翅片。
例2:空氣冷卻器,管內(nèi)走液體,管外流空氣,翅片應(yīng)加在空氣側(cè)。
例3:蒸汽發(fā)生器,管內(nèi)是水的沸騰,管外走煙氣,翅片應(yīng)加在煙氣側(cè)。