换热器换热能力与什么有关(换热器产生震动的原因是什么呢)

Posted 2023-05-27

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换热器换热能力与什么有关(换热器产生震动的原因是什么呢)

大家可以把绕管式换热器想象成弹簧，弹簧在两端固定的情况下，受到应力的时候可以自动改变螺旋之间的距离或者螺旋的直径，使应力受到补偿。因此绕管式换热器两侧的温差可以做到非常大。另外由于应力结构合理，即使管内压力非常高，但是作用在管壁上的分量却不高，导致反应器可以耐受更高的压力。

　　其次，由于管子是螺旋管排布，因此这种结构非常紧凑，从图中可以看到，整个换热器内部密密麻麻的都是管子。这种每立方米的换热面积可以达到100平方米以上。

　　另外就是流体在螺旋管内流动的时候，由于管子蜿蜒曲折，在管子内流体的方向时常发生变化，可以形成局部的湍流，进一步提高设备的传热系数。所以整体上，还是一种传热强化设备，可以在更小的体积内达到非常高的换热量。此外由于管子螺旋缠绕，管子长度可以到几百米，可以使用更长的换热器，同时有利于换热器的大型化。

　　绕管式换热器的优点非常明显，可以大大扩展换热流程的使用范围。缺点就是加工可能比较困难，导致加工成本偏高。另外就是换热管的间距等几何参数对内部流体流动的影响非常复杂，导致换热过程的计算与设计无法参照传统换热器，这给业主方的选用带来顾虑。当然最麻烦的还是管子的堵塞问题，由于管道特别长，结垢以后几乎无法清洗，因此这种设备还是适用于原料纯度较高的场合。

　　为了起到防震的作用，可以在设备中添加纵向隔板来防止声震动，以减少非轴向传递的弹性波和机械波的形成，改变气柱的声震动频率和紊流抖震频率的不同。通过这样的附加设置，可以减少震动现象的发生。

　　具体操作方法是加若干块纵向隔板于沿流向的壳体内，置于声震动波型的波腹位置，用以改变设备中横向尺寸的特性长度。在满足传热效果的前提下，为了防止管束产生震动，尽可能降低流体的流动速度，使雷诺数控制在一定的范围之内，降低壳程流体诱导震动的频率，防止出现共震。

　　另外，提高管子的自震频率可大大减少共震的机会，有效的办法是减少跨距。管子的固有频率与跨距成反比，跨距缩短一倍，自震频率约增大。还有增加管束的刚性强度，提高其固有频率。

　　绕管式换热器在干燥过程中消耗了大量的热能。为了节约能源，一些含水量高的材料和含有固体物质的悬浮液或溶液通常是机械脱水或加热蒸发。在短时间内，很容易导致外部热空气饱和。新鲜空气用于干燥，即空气通过翅片管加热后，热空气的流动方向与材料的流动速度相反。另一种情况是热空气循环干燥，由于材料含水量不高，短时间内不易饱和热空气，干燥需要保持蒸发温度条件。此时，大部分排除部分湿热空气，节约能耗，节约生产成本。

　　当冷热流体中的一两种相变时，由于绕管式换热器在相变过程中只释放或吸收汽化潜热，流体本身的温度保持不变，因此流体的入口和出口温度相等，因此两种流体的温差与流体流向的选择无关。除顺流和逆流外，还有横流和折流。

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