大家可以把繞管式換熱器想象成彈簧,彈簧在兩端固定的情況下,受到應(yīng)力的時(shí)候可以自動(dòng)改變螺旋之間的距離或者螺旋的直徑,使應(yīng)力受到補(bǔ)償。因此繞管式換熱器兩側(cè)的溫差可以做到非常大。另外由于應(yīng)力結(jié)構(gòu)合理,即使管內(nèi)壓力非常高,但是作用在管壁上的分量卻不高,導(dǎo)致反應(yīng)器可以耐受更高的壓力。
其次,由于管子是螺旋管排布,因此這種結(jié)構(gòu)非常緊湊,從圖中可以看到,整個(gè)換熱器內(nèi)部密密麻麻的都是管子。這種每立方米的換熱面積可以達(dá)到100平方米以上。
另外就是流體在螺旋管內(nèi)流動(dòng)的時(shí)候,由于管子蜿蜒曲折,在管子內(nèi)流體的方向時(shí)常發(fā)生變化,可以形成局部的湍流,進(jìn)一步提高設(shè)備的傳熱系數(shù)。所以整體上,還是一種傳熱強(qiáng)化設(shè)備,可以在更小的體積內(nèi)達(dá)到非常高的換熱量。此外由于管子螺旋纏繞,管子長度可以到幾百米,可以使用更長的換熱器,同時(shí)有利于換熱器的大型化。
繞管式換熱器的優(yōu)點(diǎn)非常明顯,可以大大擴(kuò)展換熱流程的使用范圍。缺點(diǎn)就是加工可能比較困難,導(dǎo)致加工成本偏高。另外就是換熱管的間距等幾何參數(shù)對內(nèi)部流體流動(dòng)的影響非常復(fù)雜,導(dǎo)致?lián)Q熱過程的計(jì)算與設(shè)計(jì)無法參照傳統(tǒng)換熱器,這給業(yè)主方的選用帶來顧慮。當(dāng)然最麻煩的還是管子的堵塞問題,由于管道特別長,結(jié)垢以后幾乎無法清洗,因此這種設(shè)備還是適用于原料純度較高的場合。
繞管式換熱器注意的幾個(gè)問題
1、應(yīng)嚴(yán)格控制五個(gè)窯的作業(yè)時(shí)間。一是使總煙道的煙氣參數(shù)安穩(wěn),使繞管式換熱器作業(yè)安穩(wěn),得到參數(shù)安穩(wěn)的熱空氣。二是以免各分煙道的煙氣在高溫時(shí)一起匯入總煙道,使總煙道內(nèi)的煙氣溫度過了300℃。由于設(shè)備選用的是碳鋼2水熱管,在300℃這樣的高溫下作業(yè),管內(nèi)蒸氣壓力偏高,汽化潛熱下降,將使換熱器作業(yè)很不安穩(wěn)。而高溫介質(zhì)的熱管,如聯(lián)苯、汞、鈉、硫、碘熱管尚處于試驗(yàn)階段,用于實(shí)踐工業(yè)運(yùn)行還欠老練。
2、繞管式換熱器的方位應(yīng)盡量選在總煙道與烘房相鄰的地方,運(yùn)送熱空氣的管道要盡量短,并采納保溫辦法,這樣可使熱量損耗下降。
3、設(shè)備選用螺旋形翅片來進(jìn)行換熱的,翅片距離小。雖然在設(shè)計(jì)中選用了定壁溫計(jì)算法,從理論將設(shè)備的每排熱管的壁溫都控制在煙氣的露點(diǎn)上,但在實(shí)踐運(yùn)用中也或許呈現(xiàn)誤差,呈現(xiàn)煙氣在熱管上結(jié)露,不但會(huì)吸附灰塵、結(jié)垢,呈現(xiàn)灰堵,影響換熱效率,并且還會(huì)腐蝕管壁,呈現(xiàn)露點(diǎn)腐,影響熱管運(yùn)用壽命。所以,不能長時(shí)間接連運(yùn)用,應(yīng)定時(shí)對熱管進(jìn)行清理灰垢,觀察露點(diǎn)腐蝕狀況,合理保護(hù)。
