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套管式列管换热器的六大特点

2015-4-16 13:15:53  来源:互联网转载  发布者:小A

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套管式列管换热器的核心是由众套管形成的套管束,其设备主要结构由筒体、封头、管板及套管束等组成。两侧封头与筒体相连,筒体两端各固定两道管板,两端共四道管板。由套管束构成换热管束,管束中每组套管均由一根内管及一根外管组成。其中,套管中各外管固定在两道内管板上(上内、下内),套管中各内管固定在两道外管板上(上外、下外)。

这种结构,在其加热器内部形成三个流体流动的空间:内流空间——封头与外管板之间及管束中各内管内部的空间构成;外流空间——由筒体、内管板及管束中各外管外部的空间构成;间流空间——由筒体、内管板、外管板三者之间及管束中各外管内部与各内管外部的环形流道在内的空间构成。很显然。这是一种十分新颖独特的换热器结构形式,由于它具有三个流体流动的空间,所以它不仅适用于二相流体的换热,而且它也适用与三相流体间换热。特别需要指出的是,它所具有的更重要的特点,还在于以下几个方面:

(1)改善了设备换热性能

这种换热器,在列管式换热器基础上加以改进,换热方式以薄层换热为主,这是一种理论上明显占有很大优势的换热方式,并且是实践上在板式换热器以及螺旋板换热器上已经普遍证明了的十分高效的换热方式,通过这种改进,换热器的换热效率和换热系数有一个很大的提高,将会是现有管壳类换热器所难以企及的。而换热器的广泛应用性,决定了换热器换热性能的较大改善,其结果不仅是对企业经济和工业发展有不可估量的有益效果,而且对节约能源和环境保护有比较突出的贡献。

(2)增强了设备竞争力

这种在列管式换热器上所做的巧妙的改进,通过薄层换热使换热器的换热系数和换热速率有一个很大的提高,将会使管壳类换热器与板式类换热器在换热系数与换热性能方面的巨大差距缩小以至于消失,增强了设备竞争力。

(3)开辟了新的换热理论

这种换热器的这种改进设计,不仅设计构思了环形流道的模式,而且发明了环状流动的概念,奠定了双面换热的理论。

这种改进不仅提供了一种利国利民的坚固高效的换热器设备,而且开启了传质与传热领域内一个新的极具生命力的研究方向,伴随着这一方向理论的探讨与深入,以及这一换热设备的日臻完善与开发,

(4)对板式换热器技术的进一步发展有促动作用

这种换热器的这种改进设计,实质上也是将管壳换热器的坚强结构借鉴到板式换热器中的板式换热这种优质的核心上来,

使得板式薄层换热这种优质的心脏有一个坚强的躯体,解决了长期困扰板式换热器结构强度低,应用领域始终受限制的痼疾。当然这种新型高效换热器结构形式的出现,同样对现有板式换热器也是一个刺激和挑战,有利于技术进步和发展。

(5)拓宽了换热设备的应用领域

这种换热器新颖的结构设计,不仅仅是综合了管壳类换热器强度高及板式类换热器换热强的优点,摒弃了二者的缺点,而且其传热性能更优于板式类换热器,

尤其是它具备速冷速热能力和具有较小的换热温差二大优势,这都能增加换热单元设备的应用范围,增加工艺设计中传热操作的设计范畴,并且为以前一些受传热速率或温差限制的换热设计提供了可能性,如小温差回收热能,小温差冷却,以及快速精确恒温控制等等。其所以能够如此,这是由于板式换热器中虽然也是薄层换热,但二相流体的流道体积相接近,不区分目标流体和环境流体,而在套管式列管换热器中,被冷却或被加热的流体作为目标流体在环形流道中做环状薄层流动,

而另一相流体做为环境流体同时在内流空间及外流空间流动,其体积远大于目标流体,温度变化较小,并与目标流体的终温差值较小,所以可以取得较理想的速冷速热或极小温差换热的传热效果。

(6)有利于理想型换热器的研究与探索

尽管换热器已经历史悠久,结构种类五花八门,但是在当前科学技术都已经很发达的今天,应该说换热器还没有一种让人们觉得很理想的结构形式。

始终居于主导地位的管壳类换热器换热性能不强,板式类换热器换热性能强但结构强度低应用范围受限。所以,换热设备实际上是一种换热和强度不能兼顾的二无奈局面。

 

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