專業(yè)化工換熱器廠家迅科旭光帶您了解一下部分換熱器的原理、特點及適用范圍
一、T型翅片管
一、原理及特點
1、原理
T型翅片管是由光管經(jīng)過滾軋加工成型的一種高效換熱管。其結(jié)構(gòu)特點是在管外表面形成一系列螺旋環(huán)狀T型隧道。管外介質(zhì)受熱時在隧道中形成一系列的氣泡核，由于在隧道腔內(nèi)處于四周受熱狀態(tài)，氣泡核迅速膨大充滿內(nèi)腔，持續(xù)受熱使氣泡內(nèi)壓力快速增大，促使氣泡從管表面細縫中急速噴出。氣泡噴出時帶有較大的沖刷力量，并產(chǎn)生一定的局部負壓，使周圍較低溫度液體涌入T型隧道，形成持續(xù)不斷的沸騰。這種沸騰方式在單位時間內(nèi)，單位表面積上帶走的熱量遠遠大于光管，因而這種管型具有較高的沸騰傳熱能力。
2、特點
⑴傳熱效果好。在R113工質(zhì)中T管的沸騰給熱系數(shù)比光管高1.6-3.3倍。
⑵常規(guī)的光管換熱器，只有當熱介質(zhì)的溫度高于冷介質(zhì)的沸點或泡點12℃-15℃時，冷介質(zhì)才會起泡沸騰。而T型翅片管換熱器只需2℃-4℃的溫差，冷介質(zhì)就可沸騰，且鼓泡細密、連續(xù)、快速，形成了與光管相比的獨特優(yōu)勢。
⑶以氟利昂11為介質(zhì)的單管實驗表明，T型管沸騰給熱系數(shù)可達光管的10倍；以液氨為介質(zhì)的小管束實驗結(jié)果，總傳熱系數(shù)為光管的2.2倍；C3、C4烴類分離塔的再沸器工業(yè)標定表明，低負荷時，T型管總傳熱系數(shù)比光滑管高50%，大負荷時高99%。
⑷較鋁多孔表面?zhèn)鳠峁艿膬r格便宜。
⑸由于隧道內(nèi)部的氣液擾動非常激烈以及氣體沿T縫高速噴出，因而無論是T型槽內(nèi)部還是管外表面，都不易結(jié)垢，這一點保證了設(shè)備能長期使用而傳熱效果不會受到結(jié)垢的影響。
二、應(yīng)用場合
只要殼側(cè)介質(zhì)比較干凈、無固體顆粒、無膠質(zhì)，均可采用T型翅片管作換熱元件，形成T型翅片管式高效換熱器，以提高殼側(cè)沸騰傳熱效果。
二、低螺紋翅片管
一、原理及特點
1、原理
化工換熱器低螺紋翅片管是普通換熱管經(jīng)軋制在其外表面形成螺紋翅片的一種高效換熱管型，其結(jié)構(gòu)如圖所示：
這種管型的強化作用是在管外。對介質(zhì)的強化作用一方面體現(xiàn)在螺紋翅片增加了換熱面積；另一方面是由于殼程介質(zhì)流經(jīng)螺紋管表面時，表面螺紋翅片對層流邊層產(chǎn)生分割作用，減薄了邊界層的厚度。而且表面形成的湍流也較光管強，進一步減薄邊界層厚度。綜合作用的結(jié)果，使該管型具有較高的換熱能力。當這種管型用于蒸發(fā)時，可以增加單位表面上氣泡形成的數(shù)量，提高沸騰傳熱能力；當用于冷凝時，螺紋翅片十分有利于管下端冷凝液的滴落，使液膜減薄，熱阻減少，提高冷凝傳熱效率。
2、特點
⑴加工成本較低；
⑵適用面廣。對殼程介質(zhì)的蒸發(fā)、冷凝、氣態(tài)流傳熱、液態(tài)流傳熱均有強化作用；
二、適用場合
只要殼側(cè)介質(zhì)比較干凈、無腐蝕、不結(jié)垢，均可采用低螺紋翅片管作換熱元件，形成低螺紋翅片管式高效換熱器。
三、空心環(huán)支撐菱形翅片管
一、技術(shù)原理及特點
⑴原理
空心環(huán)支撐菱形翅片管換熱器是以菱形翅片管為傳熱元件，折流板采用空心環(huán)式支撐結(jié)構(gòu)形成的一種新型高效換熱器。該換熱器的菱形翅片管為帶有周向非連續(xù)三維翅片的高效傳熱管，其傳熱強化性能優(yōu)于帶周向連續(xù)翅片的螺紋翅片管。當用于冷凝強化傳熱時，由于其三維翅片的特殊結(jié)構(gòu)造成翅片表面液膜的表面張力分布不均—根部大，頂部小，液膜被拉向根部，使三維翅片表面的液膜厚度大幅度的減薄，熱阻減小，使汽態(tài)介質(zhì)和管外壁的換熱能力增強，從而提高換熱效果。當用于對流傳熱強化時，由于其翅片的非連續(xù)性，可對流體傳熱邊界層產(chǎn)生周期性的破壞，使翅片表面?zhèn)鳠徇吔鐚雍穸扔行p薄，降低邊界滯留底層的傳熱阻力，提高換熱效果。另外，該換熱器的折流板可采用空心環(huán)作為支撐元件?？招沫h(huán)管支撐方式將支撐板的管橋變成殼程介質(zhì)的流通通道，變普通的橫向折流為縱向流，這種流動方式流體的形體阻力非常小，可使絕大部分流體的壓降作用在強化傳熱管的粗糙傳熱界面上，用于促進界面上的對流傳熱，可充分發(fā)揮強化管的傳熱強化作用，及有效地避免了各類殼程支撐物對流體形體阻力的不利影響，在低流阻條件下獲得高的傳熱性能。
⑵特點
1、較光滑管比，其表面膜傳熱系數(shù)或?qū)α髂鳠嵯禂?shù)提高1-3倍；
2、用空心環(huán)作為支撐，可大大降低殼程的流阻；
3、造價一般不超過完成同樣熱負荷的光管換熱器。尤其在擴產(chǎn)改造中，往往只須更換管束便可滿足處理量增加20-30%的新工況，設(shè)備基礎(chǔ)、配管均無須改動。
4、消除了橫向折流的死區(qū)，減少積垢，提高了使用壽命；
5、殼程介質(zhì)縱向流動，減少了管子振動，有效地降低了因管束振動引起的換熱管早期破壞；
二、應(yīng)用范圍
采用碳鋼材料制造的菱形翅片管，可廣泛應(yīng)用于石油、化工、動力等行業(yè)的各種殼程有冷凝相變或殼程以對流傳熱為主的各類液-液，氣-液，氣-氣換熱器。只要殼側(cè)介質(zhì)比較干凈、無固體顆粒、無膠質(zhì)，均可采用菱形翅片換熱器，或以菱形翅片管換熱器替代光管換熱器，提高傳熱效率。
三、規(guī)格型號
在滿足菱形翅片管使用工況要求的前提下，各種規(guī)格、形式的普通換熱器均可采用菱形翅片管作為換熱元件，以空心環(huán)支撐板作支撐組件，從而形成空心環(huán)支撐菱形翅片管式高效換熱器
