当前国内浮动盘管型换热器的一些基本形式

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板换和浮动盘管换热器特点

板换和浮动盘管换热器特点

使用安全可靠
在板片之间的密封装置上设计了2道密封,同时又设有信号孔,一旦发生泄漏,可将其排出热换器外部, 即防止了二种介质相混,又起到了安全报警的作用。
有利于低温热源的利用
由于两种介质几乎是全逆流流动 ,以及高的传热效果,板式换热器两种介质的最小温差可达到1oC。用它来回收低温余热或利用低温热源都是最理想的设备。
2. 板式换热器
板式换热器是由一片片的金属不锈钢薄板组成,外加挡板、板片导轨和拉杆及螺栓,板片数的多少取决于换热量的大小,传热金属板压制成人字型,人字型板片的凸起部分与另一张刚好接触,形成网状结构,所在低雷诺数(恒量传热系数的重要数据)300的时候,流体就有非常高的紊流(分析传热的重要数据),实际上,由于流体与人字型板片的凸起部分产生的完全不规则剪切力可将雷诺数达到40000,完全破坏流体与金属传热板无限接近、流速为零的边界层,达到非常高的传热系数,占地面积变小,由于高传热系数运行,污垢不易堆积,结垢倾向变低,长时间运行后,因设备体积小,维护非常方便,只需拆开换热器拉杆上的螺栓,即可清洗整台换热器。现代换热器的使用,在民用和工业领域,只要在板式换热器的压力和温度使用范围内,板式换热器已经大面积取代壳管式.
传热效率高
板片波纹的设计以高度的薄膜导热系数为目标,板片波纹所形成的特殊流道,使流体在极低的流速下即可发生强烈的扰动流(湍流),扰动流又有自净效应以防止污垢生成因而传热效率很高。
一般地说,板式换热器的传热系数K值在3000~6000W/m2.oC范围内。这就表明,板式换热器只需要管壳式换热器面积的1/2~1/4 即可达到同样的换热效果。
6.水平管道上发生汽蚀会引起腐蚀
7.对负荷变化反应缓慢
现在市场使用的换热器种类很多,总归分为:板式换热器和壳管式换热器,浮动盘管换热器属入壳管式换热器。作为换热器制造商,其对设备无非追求高传热系数、小占地面积、结垢倾向低、维修简单,但因这两种换器的原理不一样,所以两种换热器有很大的区别:

2023年浮动盘管换热器行业市场环境分析

2023年浮动盘管换热器行业市场环境分析

2023年浮动盘管换热器行业市场环境分析一、行业概述浮动盘管换热器,是一种常见的传统换热器,在石化化工、食品医药、暖通空调、电力冶金等行业具有广泛应用。

浮动盘管主要由盘管外、内两管组成,两管之间有流体介质进行传热传质。

浮动盘管在传递热量的同时,还具有防结垢、清洗容易、不易磨损、安全可靠等特点,被广泛应用于各种工业场合中。

二、市场环境分析1.需求方面随着我国工业的快速发展,浮动盘管换热器市场需求量增长迅速。

特别是太阳能热水器、空气能热水器、热泵、散热器、净水器等家电复兴市场,都需要浮动盘管换热器的使用,相应需求量增长趋势明显。

而在工业方面,石化化工、食品医药、暖通空调、电力冶金等行业中,浮动盘管需求量同样不断增加。

由此可见,浮动盘管换热器市场需求量将会长期稳定增长。

2.产能方面浮动盘管换热器是一种传统的换热器,技术成熟,我国的生产技术已经非常成熟和先进,在对共性技术的继续提升和提高产业链服务质量的同时,也需与市场的需求需求越来越接近,同时注重技术创新。

3.进口方面浮动盘管换热器目前市场主要是国内的生产企业在占据。

但外国同类产品的质量、技术、品质等方面的优势,使进口产品在市场竞争中表现出一定的优越性,尤其在技术较为先进和高端使用场合中,对国内产品构成一定压力,因此,在技术创新,产品优化方面需作出不断努力,提高自主研发和自主制造,降低实现成本,提高市场竞争力。

4.市场价格浮动盘管换热器市场的竞争呈现出价格竞争、品质和服务等方面的综合竞争特点。

随着市场的快速发展,市场需求量的增长和日渐激烈的市场竞争,各企业在价格方面都在积极研究,为了更好地抢占市场份额,企业一般都会采取一些优惠政策和价格策略,以争夺市场份额。

三、市场前景展望预计,未来几年内浮动盘管换热器市场需求还会加大。

目前,市场需求量的逐年增长,日趋精细化的市场竞争,市场竞争的唯一法宝就是满足客户利益,提供高性价比产品,优化服务。

因此,作为生产商,必须注重技术研发的优化和全面提升产品品质,根据市场环境变化,有意识地布局和调整生产策略,建立快速反应机制,多方位适应市场需求。

导流型浮动盘管容积式换热器工作原理

导流型浮动盘管容积式换热器工作原理

导流型浮动盘管容积式换热器工作原理
导流型浮动盘管容积式换热器是一种用于热交换的设备,其工作原理是通过盘管中的导流装置和浮动装置来实现换热器的高效运行。

具体工作原理如下:
1. 流体循环:热交换过程中,冷介质和热介质在盘管内分别流动,实现热量传递。

冷介质经过冷却后返回循环,实现热量的传递和利用。

2. 导流装置:在盘管中设置有导流装置,能够使流体在盘管中产生旋流,增加换热系数,提高传热效率。

导流装置还可以减小流体的局部速度梯度,减小流体的层流区,增加传热面积。

3. 浮动装置:换热器内部设置有浮动装置,可以调整盘管的位置,使盘管中心线与流体流向保持一定角度。

浮动装置能够保证盘管在流体中不断地运动,增加传热面积并防止结垢,提高换热效率。

4. 换热效率:通过导流装置和浮动装置的配合,换热器实现了流体的快速流动和旋流运动,增加了传热系数,提高了换热效率,使换热器能够更好地满足热工艺要求。

5. 运行稳定:盘管中的流体在导流装置和浮动装置的作用下,能够平稳地流动,在较长时间内保持良好的换热效果。

换热器在工作过程中具有较高的稳定性和可靠性。

总的来说,导流型浮动盘管容积式换热器通过导流和浮动装置的设计,充分利用了盘管内部的流体动力学效应,实现了高效的热交换过程。

其优点在于传热效果好、能耗低、运行稳定、使用寿命长,被广泛应用于化工、制药、食品等工业领域。

浮动盘管换热器

浮动盘管换热器

浮动盘管换热器一、产品简介浮动盘管换热器是山东国信工业设备根据流体诱导振动非破坏机理和基于这一原理对传热元件进展特殊设计而成。

传动元件采用独创的水平吊板式构造,壳程内设置折流装置和过冷装置,换热效果、除垢效能大大提高。

本产品分为即热式和〔半〕容积式两大类,适用于城市热网换热、化工介质冷却、热力系统余热回收、暖通空调、生活热水供给等领域,它具有以下特点:1、节能效果明显传热元件在低频率下诱导振动,防止传热元件的共振损坏和降低噪音,同时诱导振动提高传热元件近壁面的流体速度,加强了传热效率,到达了强化传热的目的。

壳程内设置折流装置,引导被加热流体曲折流动,加强传热效果。

另外,在汽水换热器中还设有冷凝水过冷装置,进一步冷却冷凝水,充分吸收加热介质的热量,提高换热效率。

2、传热迅速即热式换热器具备高效的换热性能以及紧凑的构造设计,可以使换热器内的被加热水迅速升温,满足用户的要求。

3、不易结垢传热元件采用独特的水平吊板式构造,在流体诱导下高频振动,使污垢自动脱落,同时壁面温度的突然变化使传热元件的热应力也产生变化,加之诱导振动更加快了污垢的剥蚀率,所以国信系列XFJ即热式浮动盘管换热器具有自动除垢的功能。

4、不易发生泄漏,使用平安可靠XFJ即热式浮动盘管换热器将传统的铜焊工艺改良为用接工艺,杜绝了铜焊断裂、热媒渗漏的状况,而且维修方便,极大地提高了设备的可靠性和使用寿命。

5、本设备构造紧凑,体积小,占地面积少二、浮动盘管换热器概述本换热器的传热管选用了悬臂浮动盘管的形式,蒸汽在加热热水的过程中,使盘管管束产生一种高频颤抖,促使盘管周围的水流破坏了层流传热。

大大提高了传热能力,传热系数K≥3000W/m2℃,同时由于水流在冲刷作用使盘管能悬臂自由浮动、胀缩自如,因而不易结水垢,假设在长期使用过程中,积累了少量水垢,通过管子的自由伸缩,将能自动脱垢,因而长期使用换热能力不下降,效果良好。

应用范围本换热器可广泛应用于工业及民用建筑如化工、炼油、造船等工程及高级宾馆、饭店、写字楼、学校科研楼、医院门诊病房等建筑的采暖、空调、热水供给系列中的锅炉房、换热站房、空调机房中做换热设备。

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

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

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。

四种管壳式换热器的结构特点

四种管壳式换热器的结构特点管壳式换热器是一种常见的换热设备,广泛应用于工业生产和能源领域。

根据不同的结构特点,可以将管壳式换热器分为四种类型:固定管板式、浮动管板式、固定管束式和浮动管束式。

固定管板式换热器是最常见的一种结构类型。

它由一个壳体和多个平行排列的管板组成。

管板上开有管孔,通过这些管孔将管子固定在板上。

流体通过管子流动,进行换热。

固定管板式换热器的主要优点是结构简单、制造成本较低,适用于一般的换热任务。

然而,由于管子固定在板上,清洗和维修时比较困难。

浮动管板式换热器是在固定管板式换热器的基础上改进而来的。

它的管板不再固定,而是可以上下浮动。

这样,在清洗和维修时,可以通过松开法兰螺栓,将管板抬起,方便清理管道内部。

浮动管板式换热器的结构稍复杂,但具有清洗方便、维修简单的优点,特别适用于容易结垢、结焦的工况。

固定管束式换热器是将管子固定在壳体内部的一个管束上的换热器。

管束通常由多个平行排列的管子组成,管束两端通过管板与壳体连接。

流体在管束内流动,进行换热。

固定管束式换热器的优点是结构紧凑,热效率高,适用于对换热效果要求较高的场合。

然而,由于管束固定在壳体内部,清洗和维修时比较困难。

浮动管束式换热器是在固定管束式换热器的基础上改进而来的。

它的管束可以上下浮动,方便清洗和维修。

浮动管束式换热器的结构复杂,但具有清洗方便、维修简单的优点,特别适用于容易结垢、结焦的工况。

四种管壳式换热器的结构特点分别是:固定管板式换热器结构简单、制造成本低;浮动管板式换热器清洗和维修方便;固定管束式换热器热效率高;浮动管束式换热器清洗和维修方便。

每种结构类型都有其适用的场合,选择合适的换热器结构可以提高换热效率,降低维护成本,确保设备的正常运行。

浮动盘管换热器

浮动盘管系列换热器属于管壳式换热器的一种,既适用于汽水换热又可适用于水水换热,但汽水换热效果最佳,一般管程走热媒,壳程走冷媒,由于热媒的热冲击作用,使盘管能够自由伸缩,既对水流产生较强的扰动作用,强化了传热,又能够使脆性水垢自动脱落。

该产品主要包括浮动盘管换热器、浮动盘管容积式换热器及浮动盘管开水器三种。

1、浮动盘管换热器结构与特点本换热器由上、下端盖、外筒、蒸汽导入管、凝结水导出管及水平浮动盘管组成。

其中,上、下端盖、外筒由优质碳素钢材或不锈钢制成,蒸气导入管、凝结水导出管由黄铜管或优质不锈钢管及钢管制成。

水平浮动盘管由紫铜管经特殊绕制而成。

其特点是:(1)采用新型结构浮动盘管束,提高了传热能力,同时自动脱垢能力大提高;(2)管束可采用活接头联接,减少了焊接点,维修也更方便;(3)结构紧凑,体积小,占地面积少。

2、浮动盘管容积换热器容积式换热器是在普通浮动盘管换热器的基础上加大容积制成。

其主要用于热水供应系统。

一般出口应加设自动控温装置以保证洗澡水或卫生热水的适宜的供水温度。

它除全面具备普通浮动盘管的所有优点外,还可贮存一定的热水水量,以保证热水的及时供应。

3、浮动盘管开水器浮动盘管开水器实际是一种开放式的换热器。

在吸收引进国内外技术和大量实验的基础上,我们研制生产了最新一代水平浮动盘管换热器,这种换热器一经问世,即以其能够自动除垢、控温精确和节能效果突出等显著特点,受到社会各界用户的欢迎。

本产品是在原产品基础上不断实验,不断创新而推出的最新一代水平浮动盘管换热器。

产品特点:1.热效率高,运行阻力小。

2.具有自动除垢功能,控温精度高。

3.本设备所增加的残汽再冷装置,解决了水有残汽的问题,使热能利用率大大提高。

4.与其他同类产品相比,体积小,占地面积小,维修方便。

产品基本结构:本换热器由上、下端盖、外筒、蒸汽导入管、凝结水导出管及水平浮动盘管组成,其中上、下端盖、外筒由优质碳素钢材或不锈钢制成,水平浮动盘管由紫铜管经过多次成型制成,换热管束与主体之间由螺栓连接。

SFP系列水平浮动盘管换热器

&目录SFP系列水平浮动盘管换热器1、产品简介--------------------------------------------------------12、设备规格--------------------------------------------------------23、产品性能------------------------------------------------------3-74、外型尺寸--------------------------------------------------------8LFP系列双蛇单臂浮动盘管水─水换热器1、产品简介--------------------------------------------------------92、LFP系列规格参数------------------------------------------------103、LFP系列系统性能表-------------------------------------------11-134、外型尺寸-------------------------------------------------------145、---------------------------------------15-16SFQ系列浮动盘管卧式贮存式换热器1、SFQ系列外型结构示意图------------------------------------------172、SFQ卧式换热器外型尺寸表及性能表-----------------------------18-19SFL系列浮动盘管立式贮存式换热器1、SFL系列外型结构示意图------------------------------------------202、SFL立式换热器外型尺寸表及性能表-----------------------------21-22新型高效节能型立卧式半贮存式换热器1、产品简介----------------------------------------------------23-242、HSFL系列性能表及外型尺寸表、示意图--------------------------25-283、HSFQ系列性能表及外型尺寸表、示意图--------------------------29-31SFP系列水平浮动盘管换热器产品简介水平浮动盘管热交换器,是在引进吸收八十年代国际先进产品的基础上,由我公司与山东工业大学联合开发研制的新一代换热器。

浮动盘管换热器

浮动盘管换热器一、产品简介:水平浮动盘管热交换器,是吸收了国际产品的热功性能和特点的基础上,由本公司与建筑设计院联合研制的新一代换热器,该产品结构新颖,组装简单,维修检查方便,性能卓越,采用了分离式螺旋盘管专利技术,结构形式为国内首创。

兼有即热式加热复原能力强的特点,同时保证稳定的水温控制,避免复杂的安装及设备占用的庞大空间,愈来愈成为民用、商业、事业性及多用途大厦的优先选择换热器。

二、换热机理:浮动盘管在加热过程中,其内部流动的热媒所产生的离心力,使盘管产生一种高频震动,并随着水温变化而自由伸缩,促使被加热介质产生扰动,破坏层流传热,使传热效率大幅度提高,传热系数K≥3000W/m2·℃,是一般管壳式换热器的三倍。

三、独具自动除垢功能:在运行过程中,螺旋形浮动盘管的频繁振动及随水温的自由伸缩,使可能在盘管外部形成的水垢自动脱落,无须实施专门的除垢措施而使正常使用水中断,并确保设备的热性能。

四、产品种类水平浮动盘管系列换热器适用于以蒸汽作为热源,按使用功能分为:R(热水型)、N(采暖型)、K(空调型)三种型号,其中R(热水型)按换热面积从3.41m2~14.94m2有7种规格,N型、K型按换热面积从3.41m2~39.40m2有12种规格。

水平浮动盘管系列换热器适用于高温软化水作为热源,同样有R、N、K三种型号,其中R按换热面积从4.73m2~16.60m2有6种规格,采暖型和空调型按换热面积从4.73m2~39.40m2有10种规格。

五、适用场所如上所述,SFP适用于蒸汽作为热源的场合,LFP适用于高温软化水作为热源的场合。

两个系列换热器广泛适用于宾馆、饭店、机关、工厂、学校、医院、游泳馆及化工、炼油、造船等工业与民用建筑的热水供应、采暖及空调系统,特别适合用于设备安装、维修及运行情况有较高要求的场合。

概述1.本换热器适于一般工业及民用建筑的热水供应系统,热媒为饱和蒸汽时,其蒸汽压力应小于0.8 MPa,热媒为高温水时,温度小于150度。

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1 当前国浮动盘管型换热器的一些基本形式1.1盘管型式1.1.1立式螺旋型其基本构造是几个不同旋转直径的竖向螺旋管组成一级管束。

但其组合分配型式有较大差异,按管束末端的构造又可分为下述两种类型。

(1)末端为自由浮动的分配器(也称之为惰性块)见图1、图2。

图形1、图2中的分配器具有两个功能:其一,使热媒在各管束较均匀的分配,增大流程,以利充分换热;其二,起阴尼作用,防止共振破坏。

图2所示带有两个惰性块,还可起诱导振动的受体作用,能提高传热效率。

(2)盘管始、末端采用分、集水短管连接,如图3所示。

国大部分生产浮动盘管型换热器的厂家均采用这种做法。

1.1.2水平螺旋型它是由一根根水平螺旋管组成,按其分水与集水立管的位置也分为两种类型:分水立管、集水立管边置型,如图4所示;分水立管、集水立管中置型,如图5所示。

1.2换热器的型式1.2.1半即热式典型产品是热高牌半即热式换热器1.2.2容积式这是近几年来国生产厂家发展较快,品种繁杂的产品。

据初步了解,大概有如图6所示的产品。

2、浮动盘管型换热器的优点浮动盘管型换热器与U型管换热器相比,在换热性能上的优越性,主要体现在如下两个方面。

2.1传热系数K值有所提高工业大学程林教授在他发表的“弹性管束换热器的发展与应用”一文中提到:“与一般的管束式换热器相比,在相同流速条件下,弹性管束汽水热交换器的传热系数提高了200%,同时,弹性管束亦比浮动盘管的传热系数提高40%。

笔者也做过几次浮动盘管型容积式换热器的热工性能测试。

其结果及它与我在前几年研制的RV系列容积式换热器、HRV系列半容积式换热器在水-水换热工况下的性能曲线比较见图7。

从图7可以看出:在水-水换热时,相同热媒流速条件下,DFRV浮动盘管换热器的K平均值分别为R V-03、RV-04、HRV-01、HRV-02的1.40、1.31与1.12倍。

需说明的是图7的比较是粗浅的,因为它只固定了热媒流速一个因素。

传热系数的基本公式为:1/K=1/α1+δ/λ+1/α2式中:K----传热系数;α1----热媒向换热管壁的放热系数;α2----换热管外壁向被加热水的放热系数;壁厚、水垢和铁锈的总厚度;δ-----λ----管壁、水垢、铁锈等的导热系数。

图7中的关系只反映了K与α1(因与α1热媒流速V1成正比)的关系。

由于容积式换热器被加热水流速V2很低,又很难计算确定,并且对于生活热水换热器来说,换热器的产热量主要是满足规定温度下的设计耗热量即可。

因此,我们没有做更深入的工作,作出相应不同热媒流速V1,被加热水流速V2的对应K 值的关系曲线。

也就是说,图7中的关系线未反映出K与V2即α2之关系。

另外RV、HRV系列换热器测试所用U型管的管材分别为¢19×2的钢管和¢×19期1.5的铜管。

而DFRV浮动盘管型容积式换热器是采用¢16×1.0的紫铜管、即δ/λ值,后者低于前者。

尽管δ/λ值对K值的影响不很大,但也是一个因素。

因此,从我们实测的结果看,浮动盘管的K值是高于U型管的,但究竟高多少,尚待做进一步的工作。

2.2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,一般热热盘管距容器的底部需有相当大的距离(见图8)图8所示传统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%。

RV、03、04系列带导流装置的容积式换热器与无导流的传统容积式换热器相比虽大有改善,但仍有10%左右的冷温水区。

浮动盘管型换热器的换热盘管距容器底可以近到100mm左右(如图6(a)、(c)、(d)所示)。

其冷水区就很小,有效贮热容积可达95%左右,大大提高了换热器的容积利用率。

3 几个问题的探讨3.1 一些产品的构造原理上存在问题3.1.1浮动盘管卧置有的产品为了满足检修或满足层高不够的要求,将浮动盘管卧置做成立、卧式容积式换热器,如图6(e)、(f)、(g)所示。

盘管卧置后改变了立置的工况,其传热效果能否和盘管立置完全一样有待测试研究。

另则这种产品用于汽-水换热时,由于换热器是间断工作的,容易造成盘管下部积聚凝结水。

而它又无法像蒸汽管系统或其它用汽设备那样设置疏水器及时排走这部分凝结水,这样支行起来就会出现汽水撞击的问题。

尽管其产生的噪声因其淹没在水中不一定对周围有多大影响,但每次汽水撞击均有可能损坏管束,尤其是引起管束与分水集水立管连接处的脱焊。

3.1.2 浮动盘管上置图6(b)所示的立式容积式换热器是将浮动盘管上置的典型产品示意。

这种产品设计的主要用意可能在于有利于解决抽出盘管来检修的问题。

但这种构造很明显的问题是,盘管下部的容器空间全是冷水区,容积利用率极低,它起不到贮热调节作用。

3.1.3热媒短路国大多数数浮动盘管型换热器均存在这一问题。

图3所示是热媒短路的一种表现,图中圈螺旋管旋转半径小、流程短;外圈螺旋管旋转半径大、流程长;各圈的流程均不相同,最外圈与最圈长度相差近8倍。

这样运行起来,势必是圈热媒流量大,外圈流量小,热媒分布极不均匀。

热媒沿分水立管、集水立管自下而上均匀颁布是热媒短路的另一种表现。

如图9所示,热媒从下端进入容器后,很明显从下部盘管相连的分水立管、集水立管管段短、阻力小,相应地通过这部分盘管的流量大,上部盘管则反之。

且热媒只流经一组或一根螺旋管,很难做到充分换热,即没有“过冷段”,汽水换热时不易将高温凝结水的温度降下来。

3.2 浮动盘管型换热器的检修问题国现有的浮动盘管型容积式换热器大部分存在不能检修或很难检修的问题。

图6(c)所示的立式浮动盘管型容积式换热器是净分水立管,无法进行维护清理。

图6(a)、(b)、(d)所示产品虽然在容器端部加了一个可以拆开的大法兰,即浮动盘管可随大法兰盖抽出来,但工程实践中,因为一般设备间不可能那么高。

也不可能有将容器躺下来再抽出盘管的地方。

因此,这种型式的产品实际上也是抽不出盘管进行检修的。

图5所示浮动盘管是将水平螺旋管围绕中间的分水立管与集水立管布置。

这种结构式的优点是可以加大螺旋管的旋转半径从而达到增大换热面积的目的。

其构造有如串糖葫芦,中间只要有一根管出了问题,则整个管束都报废,无法更换,也无法采取其他补救措施。

对于浮动盘管型换热器需不需要检修的问题,下面谈谈个人的两点看法。

3.2.1浮动盘管能否自动脱垢不少厂家产品样本中突出在宣传浮动盘管的优点之一是能自动脱垢。

工业大学程林教授在“弹性管束换热器的展及应用”一文中对于换热器传热表面污垢的形成、防垢、抑垢的除垢等国外研究的一些情况作了叙述,指出“弹性管束在振动过程中去除污垢的基理尚不完全清清楚楚,但效果十分明显”,他认为“盘管伸缩所产生的盘管局部变形是减少污垢的主要原因”。

热高公司在介绍半即热式换热器具有自动除垢的特点时说:“由于热媒送入盘管而生活用水流经筒体,因此盘管外形成的水垢在盘管随温度变化而伸缩时,污垢会自动除下。

”以上叙述反映了弹性管束、浮动盘管作为换热元件有一定除垢之功能,其原理是盘管伸缩的作用。

我认为:盘管的伸缩主要是管热媒温度的变化。

除垢的机理在于:当盘管输入高温热媒时,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。

按此推理,其他型式的换热器亦有相同的效果。

所不同的是:U型管换热器所用换热管的壁厚约为2-3m m,而浮动盘管用换热管壁厚为0.8-1.2mm。

由于后者壁薄,管束随温度变化而伸缩的力量能迅速传递,故脱垢的效果较明显。

如将U型管等其他换热管换成一样的薄壁紫铜管,预计其亦有基本相同的脱垢效果。

然而,壁厚的换热管虽在导热、脱垢的性能方面较差,但也有耐用、寿命长之优点。

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。

我院80年代末设计并投入运营的国际艺苑五星级旅馆,生活热制备采用的RV-02双U型盘管立式容积式换热器,从1990年运行至含已过11年,设备一直末检修过(按规定换热器应该至少3年检修一次),换热效果一直很好,换热能力没有发现明显的下降,说明盘管外壁结垢不严重。

究其原因是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。

就是浮动盘管型换热器也有因支行管理不当,盘管外壁空间被水垢堵死的实例。

3.2.2 设备本身亦需考虑检修所有使用的设备均宜考虑检修,换热设备亦不例外。

生活热水用换热器除了检查清理水后之外还有如下检修事项:如容器壁、换热盘管的座蚀情况。

一般容器的使用寿命为15年左右,而换热盘管使用寿命一般只有5--10年。

浮动盘管壁厚比U型管薄,其寿命也低于U型管,因此在换热器使用期限一般都有更换换热盘管的要求。

再有如换热器的盘管与分水立管、集水立管的连接处因长期的浮动可能脱焊而需更换管束,国初始的浮动盘管型换热器就是在检修某饭店的一台脱焊的进口原装半即热式换热器时仿制出来的。

因此《建筑给水排水设计规》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年至少进行一次外部检验。

3.3 产热量问题近年来国一些生产厂的产品样本中,单缺罐产热量越来越大,有些选用单位也就只注重这个指标,哪个罐单罐产热大就选用哪个产品。

对此,提出如下两点个人意见:3.3.1 样本数据仅供参考换热器换热量的大小在热媒条件、换热面积定下来后,主要取决于传热系数K值,其表达式就是大家熟知的:W=KF△T式中:W---换热量,kw;F-------换热面积,m2;△T----热媒与被加热水的平均温差,℃;K----传热系数。

W/(m2.℃);K值在略去次要影响因素后的表达式可简化为K=α1α2/(α1+α2)式中α1、α2如前所述。

α1、α2分别与热媒流速V10.8、被加热水流束V20.8成正比。

上述表明,除像弹性管束这种有流体诱振造成扰动可能提高K值外,其他一般浮动盘管型换热器K值的提高主要还是取决于管外介质的流速。

大部分厂家浮动盘管换热器均未经过热工性能测试,有的也可能测了,但不一定反映实际情况,其计算所用K值不少是套用半容积式或快速换热器的K值。

由于容积式换热器的被加热水流速V2远小于快速换热器的V2两者的α2相差甚远,即一般容积式换热器的K值肯定要比半即热式、快速换热器小得多。

对于带导流筒的容积式或半容积式换热器,其V2比一般无导流筒的窖式换热器有所提高,K值也提高,但也不可能达到快速、半即热式换热器的K值。

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