双纹管换热器性能特点

双纹管换热器技术特点双纹管换热器是一种新型的强化传热节能高效换热设备，它是吸收国内外先进技术的基础上，根据导热管材强化传热理论研制而成的。由于采用了特殊的成型方式，在管子的内外表面增加了传热面积，增加了管子外表面热媒的紊流传热效果。另外，由于采用了不锈钢材质，热媒在管子表面形成珠状凝结(改变以往热媒在管子表面凝结形成水膜热阻的弊端)，为后续的热媒强制对流换热器腾出了直接接触的换热表面。因而，在同等管式换热器中，我厂生产的双纹管换热器具有换热效率高、占地面积小、使用材料少，费用低等特点。双纹管换热器于1997年4月通过了省委的鉴定，鉴定委员会一致认为：SH双纹管汽一水、水一水换热器设计合理，各项技术经济指标先进，产品填补国内空白，其主要技术性能指标居国内领先水平。双纹管换热器适用于城市供热、电厂、石油化工行业的汽一水和水一水换热场合，与其它换热器相比有以下优点：1.传热系数高双纹管是用铜或不锈钢制成的高效换热管。紫铜、黄铜双纹管其内部有多头细螺纹，外部有单头粗螺纹；不锈钢双纹管为三头(120度)向里凹的螺旋槽管，并波及到内壁，管外往里凹的地方是管内凸起的。双纹管换热器的机理是对汽和水都进行强化换热，而被加热水强化程度要大于汽侧。汽水换热时主要热阻在水侧，只有提高水侧的给热系数才能保证较高的总的传热系数。汽侧：强化冷凝。管子表面的三头凹槽是冷凝液排出的通道，在表面张力和重力的作用下可使换热管表面的冷凝液沿凹槽旋转，并迅速脱离换热管表面，变原有的膜状凝结为强烈滴状凝结，使管外传热膜系数大大提高，测试结果表明，蒸汽在双纹管管外的凝结放热系数试验值比蒸汽在光管外放热系数高60％，比波节管高40％。水侧：在流体边界层理论指导下采取两种措施强化管内传热效果，在较低流速下形成非常强烈的湍流：一、管内被加热水受螺旋槽的引导靠近管壁沿轴向来复线旋转，形成强烈的螺旋状涡流湍动状态，有利于破坏边界层，减少边界层的厚度；二、螺旋槽向里的凸起使水流通道不断变化，对流体产生周期性扰动，促进流体内部质点相互传热，强化管内水侧的吸热。经测试，当雷诺系数小于700时，双纹管管内传热膜系数为光管的5—7倍，波节管的2—3倍。当雷诺系数大于700时，双纹管管内传热膜系数为光管的8.3倍，波节管的4倍。2．适合过热蒸汽场合，承压能力高，过载能力强耐高温、承压能力高是管壳式换热器的固定特点，由管壳式换热器的结构形成所决定的，是板式换热器、螺旋板式换热器等其它类型的换热器无法比拟的，管壳式换热器的最高设计压力可达几百个大气压，多按法定压力容器进行设计，考虑了较高的安全系数，因而过载能力强。双纹管是用无切削方法加工成的，没有破坏金属晶格结构，它具有管壳式换热器承压能力高、过载能力强的特点。3．不易结垢被加热水在管内形成旋涡状紊流状态，形成不了与轴线平行的流股，使管内流体的温度、密度、杂质含量沿换热管径向分布是均匀的，同时在旋转离心力的作用力下流体对管壁有较强的冲刷效果，且换热管内表面光滑，因此从水中析出的生垢离子和其它杂质均没有沉淀形成结垢的条件，防垢防堵效果较好。4．水侧阻力小，节省循环动力消耗。被加热水在较低流速下便可达到传统意义上的湍流状态，且流体不易在管壁产生沉淀和结垢，流道总是畅通的，且换热器管程多采用单管程或两管程，很少采用四管程，加之换热管选型较短，缩短了流体在换热器中回转流动路程。因此压降小，一般小于50Kpa，节省循环泵运行费用。5．不易泄漏双纹管换热器密封周长短，全换热器仅有两个不大的密封垫：换热器热流体在外，冷流体在内，而换热管的热膨胀系数大于壳体，有一定的补偿能力，热应力小，换热管的粗螺纹类似膨胀节，能减小热应力；SH双纹管换热器是不易泄露的。6．维修量小，维护费用低由于上面三条，SH双纹管换热器的维修量小，维护费用低。板式换热器每年都需大量的维护费用。7．占地面积小双纹管换热器单位体积传热面积大(约为光管换热器的1．4倍、螺旋板换热器的1．5倍、波纹管换热器的1．7倍、浮动盘管换热器的3．5倍、和板式换热器相当)，总传热系数高，再加上有三种结构形式(卧式、耳式支座立式、腿式支座立式)，便于在不同位置安装，因此占地面积大大小于光管换热器、螺旋板换热器、波纹管换热器和浮动盘管换热器，其立式换热器的占地面积小于板式换热器。换热机组设备性能及制造1．设备性能1．1卖方提供的设备，满足买方提出的有关换热机组设备的设计参数及要求，并能在买方的厂址、气象、安装地点等环境条件下长期安全运行。1．2机组换热器的设计、制作、检验符合国标GBl5卜1999、GBl50—1998的规定。1．3换热器采用本公司专利产品双纹管换热器。1．3．1双纹管换热器为固定管板、管壳式换热器，热媒在壳程，被加热水在换热管内，型式为立式。1．3．2换热器在任何以及所有非正常工况下均能正常地运行。在被加热水入口、热媒入口和壳体内部的部件无过度磨损。所有负荷下的性能是平稳的，而且无过大的噪音、振动和变形。1．3．3管束装有足够数量的拉杆、折流板。为防止换热管与折流板的磨擦，折流板的厚度不小于20mm，保证了换热管在折流板管孔内不少于三条螺旋环线支撑，为减小运行中管束的振动，采取减小管束无支撑跨距。与波节管换热器相比支撑可靠，运行平稳，噪音更小。1．3．4为确保使用方的安全性能，换热器的设计能承受包括内部和外部设计压力、设备存水总重、管道重量、保温重量、附加荷载、管道推力的影响。1．4换热器的公称直径。1．4．1卷制圆筒内直径()作为换热器的公称直径。1．5计算换热器的换热面积，以换热管外径为基准，扣除伸入管板内的换热管长度后，计算得到的管束外壳面积㎡1．6换热器的公称长度是以换热管长度作为公称长度，换热管为直管。2．设备制造2．1卖方严格按照买方确认的制造加工图纸、工艺文件、制造标准生产。如买方对换热机组的结构和材料、材质有特殊要求时，卖方积极配合落实，对可能引起换热机组性能改变的任何变化，进行相应的设备试验。2．2换热机组设备本体、支架等，由卖方组合成适合运输吊装施工的组合件。2．3换热机组本体2．3．1设备加工焊接坚固、密封。焊缝均匀平整，没有气孔、夹渣、裂纹、烧穿、未焊透等缺陷。焊后清除焊渣、焊豆及其它焊接残留物。2．3．2设备结构紧凑，便于安装和运输。2．3．3循环泵、补水泵均采用减振机座。设备振动及噪声满足现行国家标准要求。2．3．4设备布置便于检修，且流程顺畅阻力小。2．4换热器2．4．1换热器其结构采用立式、腿式支座、固定管板式结构，主要有上端结构、壳体和下端结构(包括管束)三部分组成。热媒走壳程，循环水走管程。管板与壳体采用焊接。2．4．2换热器上的各部件均按照产品制造工艺过程卡进行制作。2．4．3封头按图纸和工艺要求进行封头检验和划线开孔，对封头进行齐边，按工艺卡要求制作坡口，表面无裂纹、分层、夹渣等缺陷。拼接封头对焊缝进行100％射线探伤。2．4．4管板按要求加工外圆，端面及密封面后，划线钻孔刨槽。管板与简体的焊接控制其咬边深度和角缝高度。2．4．5换热器的管束，采用高效换热元件，换热管为不锈钢双纹管，管束与管板的连接采用强度焊接的制造工艺。焊接采用德国进口的全自动氩弧焊机，对于管子与管板的焊接，为确保最小的溶池深度为给定管壁厚度的三分之二，溶敷足够的填充金属。2．4．6换热器蒸汽入口处，装设冲击板，以保护管束。冲击板和其它用于防止可能发生的冲蚀的内部零件。2．4．7装设足够数量的管束支撑板、折流板与拉杆，减小换热器在运行中管束的震动。支撑板与管板上的管孔，与管束同心，且管孔经绞孔与两侧倒角处理，以防管束被划伤。2．4．8供方发现有缺陷的管子，进行更换，不对有缺陷的管子进行修理。2．4．9换热器最大堵管数目和堵管比例值，该数不小于管子总数的5％，且在该数下，仍能满足设计参数。2．4．10所有焊接与修补焊接工艺以及采用的焊机均是合格的，符合GBl50和GBl5l的要求。2．4．1l设备制造完毕后进行水压试验。试验前将封头与壳体用双头紧固螺栓连接，装配齐全，紧固妥当。2．5整套机组设备组装完毕后进行水压试验。3．设备标志所有设备均有固定铭牌。铭牌不易损坏，标志醒目，整齐，美观。4．性能、质量保证及考核试验4．1保证所提供的设备性能满足机组各种运行工况循环水加热的要求．确保产品和服务工作符合设计参数要求。a．主要部件材料的材质书．b．水压试验结果．c．按照所涉及到的规程、、规范和标准技术条件检查质量记录(包括返修记录)d．其它(主要零部件材料代用，主要结构和临时修改等)。e．无损探伤(焊缝按JB4730．2—2005《承压设备无损检测》要求进行无损探伤)。4．2质量保证和考核试验产品的设计制造和试验验证遵循有关的规范和标准，并满足设计参数的要求。5．设备寿命5．1卖方保证在规定的条件下，保证所提供的设备使用寿命为20年。5．2设备及其附件的使用寿命，考虑到在设备使用期间经受各项环境条件的综合影响。6．噪声控制机组水泵采用了减振机座，换热器内部结构采用特殊的制造方法，降低了设备的运行噪音。设备振动及噪声满足现行国家标准要求。7．设备油漆7．1设备在涂漆前将涂漆表面的铁锈、焊渣、油污、尘土及其它脏物等清除干净，涂漆后，漆膜下无铁锈，色泽一致，没有发脆、剥落、卷皮、裂纹、刷痕等缺陷。7．2卖方选择最好的涂敷方式，以防止设备在运输、贮存期间不被腐蚀。设备出厂前喷涂二层底漆、二层面漆。