螺旋套管式钎焊板式和周向重叠螺旋折流板热交换器试验性能研究(4)
时间:2017-02-22 12:48 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
2三种高效间壁式换热器比较 2.1设备体积 钎焊板式，螺旋套管式热交换器结构紧凑，在较小工作体积内可容纳较大的传热面积，这是换热器突出的优点之一，并且将加热段、冷却段和热回收段有机地结合在一起；而同样传热面积的周向重叠螺旋折流板式热交换器的体积就要大。 2.2传热效率 在钎焊板式和螺旋套管式热交换器中，加热和冷却介质是在不锈钢薄板之间形成的空隙中流动，由于间隙很小，流体在其中流动时可获得较高的流速，且传热板上冲压有一定形状的凸凹波纹，迫使流体不断改变流动的方向，形成激烈的湍流，破坏了滞流层，降低了热阻。这种状态不仅能使流体在板间均匀分布，还可获得较高的传热系数，为达到同样的传热量，板式热交换器是较为经济的一种。为了达到同样的效果，周向重叠螺旋折流板式热交换器的传热管也冲有折流板，但传热系数和单位面积的传热量比板式热交换器要小。 2.3节约热能量、热回收效率 钎焊板式，螺旋套管式和周向重叠螺旋折流板式热交换器都有热回收段，但钎焊板式和螺旋套管式热交换器在热回收段，加热杀菌后的热物料对刚进入换热器的冷物料预热，同时自身被冷却，这个过程称为热回收。在现代板式换热器中，热回收率可达94％。通过热回收段小仅节约了热量，而且降低了冷却水的消耗量。而周向重叠螺旋折流板式热交换器加热杀菌的热物料将热量先传递给水，然后再传递给物料，热回收率较低。 2.4对物料的要求 钎焊板式和螺旋套管式热交换器一般不能处理带颗粒和纤文的物料，而周向重叠螺旋折流板式热交换器不同于钎焊板式和螺旋套管式热交换器，它在通道上没有接触点，这样就可以处理带颗粒和纤文的物料，对产品的适应能力强，能对高粘度的产品进行热处理。 2.5工作时间和清洗次数 由于管子的直径较传热板的间距离大，周向重叠螺旋折流板式热交换器开机后不需经常停机清洗。所以，周向重叠螺旋折流板式热交换器比钎焊板式和螺旋套管式热交换器运行的时间长，有较大的生产能力。 2.6工作的温度及压力 周向重叠螺旋折流板式热交换器其结构的特性，更加耐高温高压，抗热胀冷缩能力强；而钎焊板式热交换器受板材和密封热圈的限制，不能承受较高的温度及压力，加热面对结垢比较敏感。 2.7制造成本 钎焊板式换热器主要用金属板材，所需原料相对其他换热器需求小，价格低廉，制造过程主要是冲压成型，加工少。而周向重叠螺旋折流板式热交换器加工复杂需要大量金属。 2.8污垢系数 钎焊板式、螺旋套管式换热器由于剧烈的湍流在流体间流动，不易沉积杂质，不锈钢制造的板面光滑、易清洗，所以钎焊板式换热器的污垢系数比周向重叠螺旋折流板式换热器的污垢系数小得多。但是钎焊板式、螺旋套管式换热器不易清洗。 2.9与传统弓形折流板比较 普通弓形折流板换热器存在以下方面缺陷：(1)流动死区大，壳程部分流体不能充分参与传热，使换热器整体传热效率降低；(2)由于流体横向冲刷管束、折流板根部附近漩涡区的存在以及折流板窗口流动的突扩等现象而在壳程造成较大的流动阻力；(3)由于流动死区的存在，壳程极易形成污垢积累，严重缩短了换热器有效使用周期；(4)壳程流量较大的操作工况下，由于折流板与壳体之间的间隙及管孔间隙的存在，使得旁路流动加大，参与充分传热的流体比率下降，换热器整体效率降低；(5)由于流体横掠管束的流动及弓形折流板的支撑特点，容易造成管束的诱发振动，特别是折流板窗口处支撑距离大，导致换热管与折流板的管孔接触处极易磨损，且使得换热管与管板容易发生拉脱开裂，使换热器失效。 (责任编辑：qin) |