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影响螺旋缠绕管式换热器换热效率的主要因素以及提高换热效率技术

自上个世纪20年换热器的出现至今,换热器已经有近100年的发展历史,换热器的形式越来越丰富,换热器在工厂、宾馆、酒楼、办公大厦、娱乐场所的文娱场所已被广泛地应用。

换热器在应用于工业领域里,工业用水量中,冷却水占全用水的60%以上,但冷却水在循环系统中,由于水温度的升高,水流速度的变化,水的蒸发,各种无机离子和有机物质的浓缩,冷却塔和水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的进入,以及设备结构和材料等多种因素的综合作用,容易产生微生物的大量滋生、设备腐蚀和沉积物,以及由此形成的粘泥、污垢堵塞管道等问题,甚至使设备停产,造成经济损失。

据观察研究,90%以上的普通管壳式换热器都存在不同程度的结垢问题。由传热速率方程式Q=KS△tm可知影响换热器换热效果的主要因素有:传热系数K、传热面积S和平均温差△t。转热面积S下降,造成传热性能变差,传热效率下降,其下降幅度平均可达30%以上。除直接造成能量损失外,还会导致生产装置运行负荷降低,影响生产能力。另外,设备结垢还会引起流体流动阻力增加,从而带来设备动力消耗的增加,以及周期性清洗,也增加了设备的运行成本。

图5管道对比

换热器结垢后,其热阻明显增加,此时的冷媒(或热媒)流量不变,流体不容易把冷量(或热量)传输到被交换的工作流体侧,其换热效率将明显变差。在这种状况下,若工艺依然要求维持原有的交换效率不变,则必须在提高进水压力的同时加大进入热交换器的流量,这就造成了双倍的能耗增加。

显然这对换热器设备自身能除垢能力要求非常高,就拿杭州沈氏节能科技股份有限公司研发的新一代壳管式换热器来说,沈氏130KW壳管式换热器采用7mm传热管升级、螺旋折流板优化、螺旋槽管、内管表面强化处理、并组合使用多项沈氏专利分配器,能有效提升换热器自身除垢能力,从而提高换热器换热效率。

7mm换热管,底壁厚0.35mm,齿数、齿高和螺旋角均为自有参数,反复优化结果。

换热管采用螺旋槽管设计和强化表面处理,能增强流体的扰流,提高换热器除垢能力,降低表面结垢厚度,增强了换热器换热能力。

杭州沈氏新一代壳管式换热器性能好、使用安全、使用寿命长、体积小、性价比高,广泛应用于冷热水机组和模块机等。


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