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Corrugated tube heat exchanger

波纹管式换热器

波纹管式换热器

2023-09-25 阅读次数: 栏目:波纹管式换热器

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产品描述:

波纹管换热器综合了管壳式换热器和板式换热器的优点,其换热效率提高了2倍以上,是现有换热器的更新换代产品。

1.  传热系数高

▲ 传热系数高:管内外均呈波纹状,流体在低流速下即受到强烈扰动达到湍流状态,提高管内外传热系数。水—水换热可达2500—3500kcal/m2·h·℃,汽—水换热可达3500—6000kcal/m2·h·℃。

▲ 壁厚热阻小:采用薄壁金属材料,传热距离短,温度梯度大,壁厚热阻小。

▲ 污垢热阻小:波纹管表面光洁度好,流体扰动强,污垢不易积结,污垢热阻小。

2.适应性强

▲ 耐温差、压差性能好:换热管胀波后,提高了承压能力,适用于大温差、大压差工况。

▲ 自补偿性能好:波纹管全圆弧结构可以微量变形,补偿温差和压差应力,避免这种应力对换热器造成的破坏。

3.防垢、除垢

▲ 波纹管表面的光洁度好,流体扰动强,水垢不易生成。

▲ 波纹管表面的曲率变化和轴向伸缩,以及金属管壁与垢的线膨胀系数差使少量硬垢脱落除去。

4.应力布均匀、耐腐蚀

▲ 换热管采用耐腐蚀材料,软模胀形工艺使得应力布均匀,无应力集中、晶间缺陷,耐应力腐蚀性能强。

5.性价比高

▲ 换热管采用薄壁材料,传热效率高,设备体积小,重量轻,工程总投资小,产品性价比高,经济效益显著。

6.单台处理量大

▲ 波纹管换热器单台处理量大,热负荷可达150×106kcal/h。


波纹管换热器基本结构见下图(以卧式为例)

1.jpg

波纹管换热器型号编制方法

2.jpg

波纹管换热器与列管及板式换热器性能对比

性能指标

波纹管换热器

列管式换热器

板式换热器

传热系数

采用了薄壁波纹管(壁厚约为0.5-1.2mm)。内外为连续波纹形状,打破了层流边界层,实现了管内外充分湍流,提高了管内外换热系数,同时降低管壁热阻,增大管壁温度梯度,实现了快速导热。总的传热系数提高,达到碳钢列管换热器的2-3倍。

因列管壁厚一般为2-3mm,管壁光滑,流体流动存在层流边界层,热阻大,导热慢。介质需在较高流速下才能达到湍流,传热系数小。

一般采用冲压成波纹状不锈钢薄板,板间距比较狭窄,一般不大于5mm。介质流速较高,流体的流动状态也处于充分的湍流,因而传热系数也很高。

工作压力

因采用了独特的波纹外形,使得波纹管的承压能力有所提高。实验室测得波纹管单向破坏压力都在20MPa以上,一般用在设计压力为6.4MPa以下的中、低压系统中。

因换热管较厚,故能承受较高的工作压力。

密封形式和自身结构限制其工作压力不超过1.2MPa(钎焊板式换热器可达到2.5 MPa,但因其不可拆,使其同螺旋板式换热器一样,应用受到诸多限制)。

工作温度

波纹管由于是采用不锈钢材质,工作温度可达500,同时波纹管是一种柔性元件,自身具有轴向伸缩的能力,可以实现一定的热补偿,对管板焊缝和筒体的应力小,故而能适应较大的工作温差、压差,工作温差可达250左右,压差可达4MPa以上。

列管换热器工作温度一般在250以下。列管管束是刚性元件,对于大温差工况时,需在设备上增加膨胀节,以补偿热应力。

一般在130以下,若采用特殊材质的密封垫片(价格昂贵)温度可达150

结垢泄漏

波纹管的独特波形,可以使得管内、外介质形成充分湍流而不断地冲刷管壁,同时不锈钢管壁表面光滑,使管壁不易结垢。即使结垢,由于波纹管是一种柔性元件,波纹管各部分的曲率不断地变化,管壁污垢和金属波纹管的线膨胀系数相差很大,在温差作用下使污垢和波纹管表面之间产生一个较大的拉脱力,足以使污垢脱落,实现自动清垢,对于硬垢、脆垢其效果更佳。采用和列管换热器一样的密封结构,无泄漏的隐患。

列管换热器碳钢表面较粗糙,同时流体流动存在层流底层,流速较慢,以结垢,且结垢后没有自动除垢功能,因此污垢易成长以致堵塞钢管。列管换热器结构简单、维修方便,不易泄漏。

无自动防垢、除垢功能,且因流道狭窄,一旦结垢必将造成流道堵塞。而且,系统内部的污垢、泥沙等杂物容易沉积在板式换热器内部,不易排除。当结垢、堵塞发生以后,只有全部拆开,否则无法清理。板式换热器的板间是靠密封圈来密封,一台换热器有多少块板片,就有多少个密封圈(板片少的有几十片,多的有几百片),也就意味着存在多个泄漏点。

应力腐蚀

采用自由成形的独特加工工艺,该工艺的特点是:成形过程没有模具限制,无金属强制变形,不会造成应力集中,残余应力小,没有晶间缺欠,也就不会造成应力腐蚀。另外不锈钢耐腐蚀性好,不会对介质造成污染。

列管式换热器由于没有加工应力故没有应力腐蚀,但却存在严重的氧化腐蚀,抗化学腐蚀性能差,易对介质产生污染。

由于其板片是靠一次冲压成型,不可避免地会在板片的波峰部分造成较大的应力集中。这种加工残余应力是造成不锈钢应力腐蚀的一个主要因素,一旦具备条件(如氯离子含量较高等)将会造成危害性很大的应力腐蚀。

适用水质

对水质要求较低,特别是在水中钙、镁离子较高的场合,仍然能可靠地工作。

通常要求水质稳定、经过除氯软化处理,否则很容易结垢、腐蚀。

通常要求水质达到软化水标准,否则很容易结垢、堵塞。另外,还要求水中氯离子含量不能过高。

运行维护

维护工作量小,通常可以连续运行5年或更长时间而不需清理,且维修方便。

维修也较方便,但基本上每年需清理1-2次。

每年至少拆开清理1-2次,而且每拆开一次密封圈就等全部更换,运行费用高,维护工作量大。

占地面积

体积小、重量轻、占地面积较少。

体积较大、设备笨重。

占地面积较少。

单台价格

波纹管换热器由于传热效率高,所需面积小,在交换同样热量的前提下,要比列管式换热器总成本减少10%-20%,与板式换热器基本相同。使用寿命长,运行维护费用比板式换热器明显降低。产品的性能价格比大幅度提高,经济效益明显。

波纹管换热器产品系列技术数据表

序号

型号

项目

BH500

BH600

BH700

BH800

BH900

BH1000

BH1100

BH1200

1

公称直径DNmm

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

2

工作

压力

管程(MPa

06.0

壳程(MPa

06.0

3

换热面积(m2

波纹管长(m

2

26

36.5

3

39.6

55.8

80

106.3

137.8

170.5

4.5

60.1

84.6

122.6

161.3

209

258.7

321.6

385.1

6

80.6

113.5

164.4

216.3

280.2

346.9

431.2

516.4

4

管板

厚度(mm

0.6MPa

40

40

40

42

42

52

52

52

1.0MPa

40

42

42

50

54

54

66

66

1.6MPa

44

46

52

54

58

60

74

74

2.5MPa

48

56

58

58

70

70

76

86

4.0MPa

64

74

80

80

94

102

114

118

5

筒体

厚度(mm

16MnR

0.6MPa

8

8

8

8

10

10

10

12

1.0MPa

8

8

8

10

10

10

12

12

1.6MPa

8

8

8

10

10

10

12

12

2.5MPa

10

10

10

10

12

12

14

14

4.0MPa

12

12

14

14

14

16

20

20

6

波纹管壁厚(mm

0.51.2

7

波纹管材质

06Cr19Ni10022Cr19Ni10022Cr17Ni2Mo206Cr18Ni11Ti

8

外筒体材质

Q235-A16MnR06Cr19Ni1006Cr18Ni11Ti022Cr17Ni2Mo2

9

  

其他换热面积可按用户要求制造。

若有技术尺寸偏离参数,请在合同中注明。


















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