浅析浮动盘管换热器和U型管换热器在建筑热水中的应用
半容积式换热器选用
半容积式换热器的选用容（半）容积式换热器是建筑热水中非常常见的设备。
目前关于容（半）容积式换热器的形式也很多，有浮动盘管式、U型管式、U型大波节管式。
实际工程中，我们选择哪种换热器呢？下面分别就其结构特点一一说明。
一、浮动盘管式浮动盘管式半容积式换热器是借鉴半即热式换热器的换热单元，一种更适用于建筑热水系统中的产品。
半即热式换热器的换热单元——浮动盘管，具有自动除垢功能。
浮动盘管的材质一般为铜管。
设备在通热媒加热的过程中，铜材质有线膨胀系数，受热变长，降温变短。
自由端会在温度升高或下降时，自由伸缩。
从而产生运动。
由于铜管的膨胀系数和水垢的膨胀系数是不同，浮动盘管的运动，使其附着在上面的水垢自然脱落，达到自动除垢的功能。
结垢是建筑热水系统一个难以避免的问题。
浮动盘管式换热器正为人们解决了这个问题。
而且由于没有结垢的问题，浮动盘管的传热效率不会衰减，大大延长维护周期。
其热媒通道长，冷凝水温度低，节能。
二、U型管式U型管式半容积式换热其，U型管式换热器管程每根管子都弯成U形，管子的两端分别安装在同一固定管板的两侧，并用隔板将封头隔成两室。
U型管式换热器在运行中是不能自动除垢的，传热效率远远低于浮动盘管式半容积式换热器。
由于其通道短，其冷凝水的温度远远高于浮动盘管式。
三、U型大波节管式U型大波节管式半容积式换热器是利用U型波节管做为管束的一种换热其。
一种换热器的传热系数高低取决于两个方面，一方面是管程内介质的流速、特性、运行工况条件等，一方面是壳程内介质的流速、特性、运行工况条件。
只有这两方面的都达到，整个设备实际运行的传热系数才能很高。
在建筑热水中，管壳程内介质的特性、运行工况差别不大，特别是对于一个工程中，这些参数都是一样的。
波节管的传热系数高，是由于其特殊形状，使其介质流速大大改变。
管壳式波节管换热器，其壳程的介质流速也很高，所以其传热系数要高于其光管换热器。
但半容积式换热器只是提高了管内的介质流速，壳程因其有较大的容积。
容积式水加热器U型管和浮动盘管对比
容积式水加热器U型管和浮动盘管对比
序号对比项目U型管式换热器浮动盘管换热器
1 检修U型换热管不可更换，只能堵
管或管束整体更换。
浮动盘管换热单元可更换，检修方便。
2 使用效果易结垢、效率逐年降低。
需要
定期酸洗。
浮动盘管可自动除垢，效率无衰减。
3 冷凝水温度二次水横向与纵向交替冲刷，
换热效率低，存在换热死角，
不能保证冷凝水温度低温排
出，需加装疏水器。
二次水横向冲刷管束，换热效率高，冷凝水温度低，不需疏水器。
4 热媒通道热媒流通通道受筒体直径限
制，不能保证充分换热，热媒
出温度较高。
热媒流通通道长，换热降温充分，节约能源。
5 换热管结构U型管管束，需根据不同的换
热面积弯制不同长度的管子。
各热媒流通通道不等长，换热
不均匀，水带汽。
需加装疏水
器。
浮动盘管换热单元，各模块标准配置，换热均匀、充分。
可不加装疏水器。
浮动盘管换热器
浮动盘管换热器
发布时间：2014-07-23
传热元件为悬臂盘管的形式，蒸汽在加热水的过程中，使盘管产生一种高频扰动，使盘管的膜状传热变为珠状传热，大大提高了传热能力，传热系数K≥3000W/M2℃，同时由于水流的冲刷作用使盘管的悬臂自由浮动、胀缩自如，因而不易结水垢，若在长期使用过程中，积累了少量水垢，通过管子的自由伸缩，能自动脱垢，因而经长期使用换热的效率仍不下降，效果良好。
浮动盘管换热器性能的特点：
本换热器的传热元件采用悬臂式浮动盘管结构。
在加热过程中，由于盘管内蒸汽离心力的作用，使盘管产生一种高频扰动，促进被加热介质产生扰动，破坏阻碍层流传热层滞留现象。
传热系数K≥3000w/m2℃。
同时由于盘管为悬臂自由端，胀缩自由，产生高频扰动，使碱性附着物自动脱离开管壁，形成自动脱垢的独有特性。
浮动盘管换热器应用范围及使用说明：
1.广泛适用于：高级宾馆、饭店、机关、工厂、学校、部队、医院以及化工、炼油、造船等工
业与民用建筑采暖、空调和热水供应系统。
2.材质：壳体选用不锈钢或碳钢，传热管及紫铜管制造。
3.本设备具有自动除垢功能，但某些角落不可能有部分水垢无法脱落，每半年应清垢一次。
具体方法如下：
（1）放净壳体内的水；
（2）关闭进出水口；
（3）打开进汽阀和冷凝水阀门排净管内存水，然后关闭冷凝水阀门，大约5-6分钟后突然冷却，同时排掉脱落水垢，连续作5-6次即可全部清除。
4.换热器的运输及安装过程中，严防滚动；换热器应与基础固定牢固，防止运行时产生振动。
浮动盘管换热器浮动盘管换热机组安全操作规定
浮动盘管换热器浮动盘管换热机组安全操作规定前言浮动盘管换热器浮动盘管换热机组是用于建筑物的冷却、加热等热力系统中进行能量转移的一种设备。
操作时必须严格遵守操作规定，加强安全意识，确保操作人员人身安全和设备安全。
本文档将介绍浮动盘管换热器浮动盘管换热机组的安全操作规定。
一、设备基础知识1. 浮动盘管换热器浮动盘管换热器是一种热传递设备，主要用于对生产水、中央空调水等物质进行传热。
其特点是结构紧凑，热传递效率高，热损失小。
浮动盘管换热器主要由盘管、进出水管道和支架等几部分组成，一般应采用不锈钢或红铜等材质。
2. 浮动盘管换热机组浮动盘管换热机组集水泵、冷却塔、浮动盘管式换热器、自控仪表等于一体。
工作时由泵将冷却水送进冷却塔喷淋，将空气与水进行对流换热，降低水的温度，再将冷却水送到浮动盘管式换热器进行换热。
浮动盘管式换热器传热效率高、占地面积小、用水量少、使用寿命长。
浮动盘管换热机组应根据水处理水质要求，按照相关标准组成水质软化、反渗透除盐、过滤、消毒等系统，严格控制水质的pH值在6.0-9.0之间。
1. 操作前准备在进行浮动盘管换热器浮动盘管换热机组操作前，必须检查机组各部件是否完好，各阀门是否打开、关闭正确。
同时，必须对设备进行安全检查，保持机组周围清洁整齐。
2. 操作时的注意事项1.操作浮动盘管换热器浮动盘管换热机组时，必须按照相关规定带好劳保用品，如安全帽、手套、防护眼镜等。
2.操作浮动盘管换热器浮动盘管换热机组时，必须要求操作人员具备相关的技能和经验，避免操作不当造成设备故障。
3.操作浮动盘管换热器浮动盘管换热机组时，应在机组门口贴上“高压危险”、“禁止闲人站立”、“施工中进入需有工作证”等警示标志，确保操作人员和其他人员的安全。
4.操作浮动盘管换热器浮动盘管换热机组时，应密切关注设备的运行状况，确保设备正常运行，必要时停机进行维护。
5.在浮动盘管换热器浮动盘管换热机组操作期间，切勿随意移动设备或介入设备内部，以免发生故障或安全事故。
浮动盘管换热器和U型管换热器在建筑热水中的应用
浮动盘管换热器和U型管换热器在建筑热水中的应用宋晓亭【期刊名称】《节能与环保》【年(卷),期】2012(000)012【总页数】2页(P66-67)【作者】宋晓亭【作者单位】河北保定太行集团有限责任公司【正文语种】中文在建筑热水供应设备中，有浮动盘管换热器、U型管换热器、螺旋管换热器等种类。
本文重点对浮动盘管换热器、U型管换热器的性能、特点进行分析和比对。
1.浮动盘管换热器浮动盘管换热器是一种间接换热器，传热部分采用铜管，把传热管做成螺旋状浮动置于壳体内，所以称为浮动盘管。
由于该换热器的传热管在壳体内，水流过时可上下浮动高频振动，使被加热的水发生扰动，因而增强了传热效果。
浮动盘管主要分为沉浸式和喷淋式盘管换热器。
其中，沉浸式盘管换热器的盘管放在一个容器中，盘管和容器中各走一种流体进行热交换。
为了使盘管充满液体，液体应从盘管下端送入，为了避免阻塞与水击，蒸汽宜从上方送入，在蒸汽冷凝的过程中使冷凝液积聚下端，如果需要的传热面大，可以将盘管相互呈同心圆装的形状并排排列。
浮动盘管换热器的优点在于采用纯铜浮动盘管和纯铜内胆，可防止“军团菌”的滋生。
因为铜金属天然具备杀灭“军团菌”的作用，试验表明，大部分细菌在铜表面上不能存活，这也就是国外大部分宾馆、医院的热水系统采用铜管、铜内胆换热器的原因之一。
随着人们生活水平的提高，尤其是2003年“非典”以后，国家非常重视公共卫生安全，浮动盘管换热器无疑是更加卫生、安全、技术成熟的设备。
浮动盘管换热器的传热元件采用悬臂式浮动盘管结构。
在加热过程中，由于盘管内蒸汽离心力的作用，使盘管产生一种高频浮动，促进被加热介质产生扰动，破坏了阻碍层流传热层的滞留现象。
同时，由于盘管为悬臂自由端，胀缩自由，可产生高频浮动，使碱性附着物自动脱离开管臂，形成自动脱垢的独有特性。
盘管换热器通常用于对管内介质的冷却、冷凝，或是对管外介质的加热、冷却和蒸发等。
浮动盘管换热器结构简单、造价低、操作方便，且盘管内可承受高压。
U型管换热器与浮头式换热器优缺点比较
U型管换热器与浮头式换热器优缺点比较摘要:换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备。
在石油、化工、轻工、制药、能源等工业生产中,常常需要把低温流体加热或者把高温流体冷却,把液体汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液体。
这些过程均和热量传递有着密切联系,因而均可以通过换热器来完成, 换热器是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。
关键词:浮头式换热器U型管换热器管板换热管随着经济的发展,各种不同型式和种类的换热器发展很快,新结构、新材料的换热器不断涌现。
为了适应发展的需要,我国对某些种类的换热器已经建立了标准,形成了系列。
完善的换热器在设计或选型时应满足以下基本要求:(1) 合理地实现所规定的工艺条件;(2) 结构安全可靠;(3) 便于制造、安装、操作和维修;(4) 经济上合理。
浮头式换热器的一端管板与壳体固定,而另一端的管板可在壳体内自由浮动,壳体和管束对膨胀是自由的,故当两张介质的温差较大时,管束和壳体之间不产生温差应力。
浮头端设计成可拆结构,使管束能容易的插入或抽出壳体。
(也可设计成不可拆的)。
这样为检修、清洗提供了方便。
但该换热器结构较复杂,而且浮动端小盖在操作时无法知道泄露情况。
因此在安装时要特别注意其密封。
在设计时必须考虑浮头管板的外径Do。
该外径应小于壳体内径Di,一般推荐浮头管板与壳体内壁的间隙b1=3~5mm。
这样,当浮头出的钩圈拆除后,即可将管束从壳体内抽出。
以便于进行检修、清洗。
浮头盖在管束装入后才能进行装配,所以在设计中应考虑保证浮头盖在装配时的必要空间。
钩圈对保证浮头端的密封、防止介质间的串漏起着重要作用。
随着幞头式换热器的设计、制造技术的发展,以及长期以来使用经验的积累,钩圈的结构形式也得到了不段的改进和完善。
钩圈一般都为对开式结构,要求密封可靠,结构简单、紧凑、便于制造和拆装方便。
浮头式换热器以其高度的可靠性和广泛的适应性,在长期使用过程中积累了丰富的经验。
尽管近年来受到不断涌现的新型换热器的挑战,但反过来也不断促进了自身的发展。
U形管代替浮头式换热器的可行性分析
河南化工 Ｈ Ｎ Ｎ Ｃ Ｅ Ｃ Ｌ ＩＤ Ｓ Ｒ Ｅ Ａ Ｈ ＭＩＡ Ｕ Ｔ Ｙ Ｎ
２０ ０６年
第２ ３卷
Ｕ 形 管 代 替 浮 头 式 换 热 器 的 可 行 性 分 析
夏成广 ， 雷会芳
（ 洛阳隆惠石化工程有 限公 司 ， 河南 洛阳 ４ １１） ７０２
力。
提纯塔工艺参数 ： 塔压 ：．Ｏ— ．５Ｍ ａ顶温 ： Ｏ７ Ｏ７ Ｐ ； ４ ４ 底 温 ：４— ７Ｃ； 料 量 ： ． ３～ ６Ｃ； ｏ ６ ６ 进 ｏ ２ １—２ ５ ，
ｍ／ ； ｈ 回流 量 ： ０ｎ／ 。 ８—１ ｌ ｈ ２５ 工艺特 点 ．
①装置布局合理 ， 安装紧凑。②质量检测 、 计量
报 ，９ ８４ （ ） ９０ １９ ，３ ９ ：４ ．
①采用先进的工艺体 分布 器 等 高弹性 塔 内 件¨ 。③变频调速 器与空冷技 术有效结合 。④ 应
［ ］ 张桂 香． 子 筛液相 脱 水技 术在 轻 烃 生产 中的应 用 ３ 分
小弯曲半径 尺 ｉ 与分程隔板槽两侧相邻管中心距 ｓ
的关系…。管径越大 ， 最小弯曲半径 就越大， 大 部分换热管的最小弯曲半径大于分程隔板槽两侧相
部件多， 易拆卸和清理， 但检修 的工作量 大， 易内 容
漏； Ｕ形管换热器适用 的场合广、 检修简单 、 操作 弹 性好。
天然气处理厂 Ｒ ０ ａ ２ ０ ａ ６０ ０ｔ 装置投资 （ １０ ／ 含 建设费） 约为 １ ８ ０万元 ， ６ 每年盈利 ４ １８ ９ ．４万元。
用； 另一部分流程为供油流程即为副流程 ， 供导热油
炉投运及检修使用。 ２４ 主要工艺参数 ． 精馏塔工艺参数 ： 塔压 ：．５一 ＋０Ｍ ａ； Ｏ ８ Ｏ ９ Ｐ 顶
u形管换热器结构
u形管换热器结构U形管换热器是一种常见的换热设备，其结构形状呈U形，用于实现两种流体之间的热量传递。
下面将对U形管换热器的结构进行详细介绍。
一、U形管换热器的基本结构U形管换热器的基本结构由U形管束、壳体、进出口管道和支撑件等组成。
U形管束是换热的关键部分，由一根或多根U形管组成，常用的材料有铜、铝、不锈钢等。
壳体是U形管束的保护外壳，通常由钢板焊接而成，具有良好的密封性和结构强度。
进出口管道用于引导流体进出换热器，支撑件则用于支撑和固定U形管束和壳体。
二、U形管换热器的工作原理U形管换热器的工作原理是利用两种流体之间的温度差，通过U形管束实现热量的传递。
一种流体（通常为热介质）通过U形管束的内侧流动，另一种流体（通常为被加热介质）则通过U形管束的外侧流动。
热介质在U形管束内侧的流动过程中，将热量传递给被加热介质，使其温度升高。
同时，被加热介质在U形管束外侧的流动过程中，将其余热量带走，使其温度降低。
通过这种方式，实现了两种流体之间的热量交换。
三、U形管换热器的优点和应用U形管换热器具有以下优点：1. 结构简单，制造成本相对较低。
2. 热量传递效率高，换热效果好。
3. 适用于各种流体的换热，具有很高的通用性。
4. 可以实现多种流体之间的换热，具有较大的灵活性。
5. 操作和维护方便，具有较低的运行成本。
由于其优点，U形管换热器广泛应用于各个领域，包括化工、石油、制药、食品等工业领域，以及建筑、暖通空调等民用领域。
在化工领域，U形管换热器常用于各种生产过程中的冷却和加热操作。
在石油领域，U形管换热器常用于原油加热、石油精炼等工艺中。
在制药和食品领域，U形管换热器常用于液体加热、冷却和浓缩等过程中。
在建筑和暖通空调领域，U形管换热器常用于供暖和热水供应系统中。
U形管换热器是一种结构简单、效率高、应用广泛的换热设备。
通过U形管束的设计，能够实现两种流体之间的热量传递，满足各种工业和民用领域的换热需求。
在未来的发展中，随着科技的进步和应用需求的增加，U形管换热器将不断改进和创新，为各个领域的换热操作提供更好的解决方案。
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浅析浮动盘管换热器和U型管换热器在建筑热水中的应用
摘要：本文分析了浮动盘管换热器和U型管换热器的性能优缺点，并重点分析了浮动盘管换热器自动除垢功能和两种换热器在建筑热水系统中的应用，为使用方、设计方提供了选用的依据。
在建筑热水供应设备中，有浮动盘管换热器、U型管换热器、螺旋管换热器等，下面重点分析前两种换热器。
一、浮动盘管换热器
浮动盘管换热器是一种间接换热器。
传热部分采用铜管，把传热管做成螺旋状浮动置于壳体内，所以称为浮动盘管。
由于该换热器的传热管在壳体内水流过时可上下浮动高频振动，可使被加热水发生扰动，增强了传热效果。
浮动盘管主要分为沉浸式盘管换热器和喷淋式盘管换热器，其中沉浸式盘管换热器的盘管放在一个容器中，盘管和容器中各走一种流体进行热交换，为了使盘管充满液体，液体应从盘管下端送入，为了避免阻塞与水击，蒸汽宜从上方送入，在蒸汽冷凝的过程中使冷凝液积聚下端，如果需要的传热面大，可以将盘管相互呈同心圆状的并排排列。
1.浮动盘管换热器的优点
浮动盘管换热器采用纯铜浮动盘管和纯铜内胆，可防止“军团菌”的滋生。
铜金属具备天然杀灭“军团菌”的作用，试验表明，大部分细菌在铜表面上不能存活，这也就是国外大部分宾馆，尤其是宾馆、医院的热水系统采用铜管、铜内胆的换热器原因之一。
随着人们生活水平的提高，尤其是“非典”以后国家重视公共卫生安全，浮动盘管换热器无疑是更加卫生安全、技术成熟的设备。
换热器的传热元件采用悬臂式浮动盘管结构。
在加热过程中，由于盘管内蒸汽离心力的作用，使盘管产生一种高频浮动，促进被加热介质产生扰动，破坏了阻碍层流传热层滞留现象。
同时由于盘管为悬臂自由端，胀缩自由，产生高频浮动，使碱性附着物自动脱离开管臂，形式自动脱垢的独有特性（下文有具体分析介绍）。
盘管换热器通常用于对管内介质的冷却、冷凝或是对管外介质的加热、冷却和蒸发等。
浮动盘管换热器结构简单、造价低、操作方便，且盘管内可承受高压。
此外，浮动盘管换热器还常用在需要传热面积不大的反应釜内作换热构件。
浮动盘管型容积式换热器可以提高容积利用率，U型管容积式换热器受容器构造之要求，一般加热管距容器的底部需有相当大的距离，传统U型管容积式换热器冷水区约占整个容器容积的20%--30%，即它的有效贮热容积只为70%--80%。
浮动盘管型换热器的换热盘管距容器底可以近到100mm左右，换热器特殊结构可消除无冷水区，有效贮热容积可达95%-100%，大大提高了换热器的容积利用率。
2.自动除垢的具体分析
除垢的机理：当盘管内输入高温热媒时，将引起管壁的膨胀，附着在管外壁的水垢亦产生膨胀。
换热器停止换热时，管内停止输入高温热媒，管壁因降温而收缩，水垢层亦收缩。
但管壁与水垢的热膨胀系数不一样，前者大后者小，因而这不同的胀缩量有可能使水垢脱落。
防垢、脱垢的另一个重要因素是控制被加热水的出水温度。
从一定意义上讲，这是一条关键因素。
换热器的水温严格控制在55℃左右，限制了结垢的条件。
相反有的工程换热器用了不到一年，盘外壁空间全被水垢堵死，原因是换热器出水温度控制不好，有时高达80℃以上。
如果配备温控精度高的温控阀，将热水出口温度控制在55℃±2℃范围内，就会限制结垢条件，延长设备使用寿命，同时可防止出现烫伤人的事故。
建筑热水换热器除配温度计、压力表、安全阀或膨胀管等外，主要应配备一个好的温度控制阀。
半即热式换热器应配灵敏可靠的温控装置和超温超压的安全装置自不必说，就是容
积、半容积式换热器亦需配置质量可靠的被加热水温度控制阀。
有的用户为了省钱，采用劣质温控阀，设备运行时，根本不起作用，只好人工控温。
结果水温得不到良好的控制，盘管外过水断面很快被水垢堵塞，时间一长，整个盘管报废，大大地浪费了人力、物力和财力。
个别严重者，使用时造成烫伤人的事故。
因此，采用了一个合适可靠的温控阀是保证换热器良好运行使用的关键因素。
《建筑给水排水设计规范》第4.4.13条第一款规定“水加热器的一侧应用净宽不小于0.7m的通道，前端应留有抽出加热盘管的位置”即水加热设备必须具有抽出换热盘管进行检修、更换的条件。
另外，根据“压力容器安全技术监察规程”的要求，压力容器每隔3-6年至少进行一次内外部检验。
浮动盘管换热器容积式的可在设备内部维修，半即热式换热器抽出管束所占空间远远小于U型管换热器抽出管束所占空间，在旧设备改造和空间有限的情况下，浮动盘管换热器更适合。
二、U型管换热器
1.U管换热器的优点
管束可抽出来机械清洗；壳体与管壁不受温差限制；可在高温、高压下工作，一般温度≤500℃，压力≤10MPa，改变密封形式可用于≥10MPa；可用于壳程结垢比较严重的场合；可用于管程易腐蚀场合。
U形管式换热器结构简单，只有一个管板，节省材料，质量轻。
2.U管换热器的缺点
在U型处易产生冲蚀，特别在两相流存在的情况下应严格控制管内流速；管程不适用结垢较重的场合；不适用于内导流筒，故死区较大；单管程热交换器不适用，换热器管内流体为双程；管间距较大，管束中心有一部分空隙，所以传热性能较差。
壳程流体容易走短路。
管子不易更换，坏了的管子就只能堵塞不用。
适用于管内走高温、高压、腐蚀性较大，但不易结垢的流体，管程清洗困难，管程流体必须是洁净和不易结垢的物料。
管外可以走易结垢的流体。
因各排管子曲率不一，管子长度不同，故管子分布不如直管均匀。
管束中部管子不能检查更换，堵管后管子报废率较直管大一倍，因为由一块管板承受全部支承作用，相同壳体内径的管板，厚度大于其他形式。
换热器直径较大时，U型部分支承有困难，管束抗振性差。
焊接工艺相对复杂一些。
当采用自备热源时，由燃油燃气机组配换热器供给建筑热水时，用什么样的换热器宜经技术经济比较确定。
一般来说宜选用贮热容积为20min左右的半容积或容积换热器，这样换热器大小适当，又不要加大燃油燃气机组的负荷，供水安全可靠。
注：本资料由【广州能科换热设备有限公司】整理，仅供学习参考！。