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管殼式連續(xù)螺旋折流板換熱器
2014-09-23 10:21
所稱謂的連續(xù)螺旋折流板換熱器，就是將管殼式換熱器殼程中用以控制流體運動方向和流速的弓形折流板取消，取而代之的是連續(xù)螺旋折流板，實際上應稱做螺旋導流板。殼體中的連續(xù)螺旋導流板使得流體沿著一個連續(xù)的，流道截面積不變化、封閉的螺旋通道運動，也就是流體在殼程的全程運動中，運動軌跡是穩(wěn)定的螺旋線。這徹底改變了弓形折流板換熱器中殼程流體的之字形的折返流動狀態(tài)。這是對管殼式換熱器殼程流體運動狀態(tài)的一次革命。而現(xiàn)在較先進，且得到廣泛運用的四分之一螺旋折流板換熱器，它是由轉變一定角度的四塊扇形折流板組成一個螺距，即在一個象限放一塊扇形折流板，扇形折流板之間的距離是四分之一螺距。這種螺旋折流板換熱器所形成的是一個近似的螺旋通道。
圖一是連續(xù)螺旋導流板管束的半成品的局部照片，圖二是四分之一螺旋折流板管束半成品的局部照片。對兩張照片進行比對，可以清楚的看到兩種螺旋導流板換熱器管束在結構上的不同。連續(xù)螺旋導流板換熱器沒有短路問題，傳熱效率更高，操作彈性大。
傳統(tǒng)的弓形折流板換熱器殼程流體的運動軌跡是Z字型，流體的運動方向和速度都在做周期性變化，且存在流體運動盲區(qū)。連續(xù)螺旋導流板換熱器殼程流體的運動軌跡是螺旋線，運動速度不變化，且流速高，壓降小，無運動盲區(qū)。試驗證明當連續(xù)螺旋板換熱器殼程流體速度是弓形折流板流體速度的二倍時，其壓力損失遠小于弓形折流板的壓力損失。因而可以將連續(xù)螺旋板換熱器殼體流速設計的很大，當流體流速大且壓力損失小又無流動盲區(qū)時，連續(xù)螺旋導流板換熱器具備以下優(yōu)點：
其一，傳熱效率大大提高，節(jié)能效果明顯。單位壓降下傳熱系數(shù)大是連續(xù)螺旋導流板換熱器的明顯特征。以殼程單位壓降下傳熱系數(shù)大小(h/Δp)作為衡量換熱器綜合性能的評判標準，連續(xù)螺旋導流板換熱器大大優(yōu)于弓形折流板換熱器。圖三是根據(jù)我們的試驗做出的壓降與給熱系系關系曲線示意圖。當流速越高，連續(xù)螺旋導流板換熱器的換熱效率高，壓力損失小的特點就會越明顯。
其二，不沉淀、無堵塞。流速高且無運動盲區(qū)，就不會有沉積物產(chǎn)生。
其三，防結垢，防止結垢最有效的辦法就使高流速，而流速高壓降小是連續(xù)螺旋導流板換熱器的最大特點，流速高就能有效的減緩換熱管管壁上結垢的形成，甚至可以避免結垢產(chǎn)生。當結垢少或沒有結垢時，換熱效率就得以提高，并使清洗周期得以延長，保證裝置長周期運行，降低檢維修成本。圖四 是連云港堿廠弓形折流板換熱器管外結垢照片，圖五是連云港堿廠連續(xù)螺導流板換熱器管外結垢照片，從兩張照片可以明顯看出其結垢厚度的不同;
其四，防振動，由于在一臺換熱器管束中導流板是連續(xù)的一個整體，換熱管無支持跨距小，流體運動穩(wěn)定無脈沖，因而能有效地防止換熱管的振動，連續(xù)螺旋導流板換熱器也非常適合易產(chǎn)生震動的場合。
其五，連續(xù)螺旋板導流板換熱器比四分之一螺旋折流板操作彈性大。當流速低的時候，四分之一螺旋折流板換熱器中心漏流短路問題特別突出，此時換熱效率大大降低。而連續(xù)螺旋螺旋導流板換熱器不存。
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