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浮動盤管換熱器

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大連大秦換熱器有限公司

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報價所需資料

- 流量或熱負荷

- 溫度程序

- 流體（如果不是水）的物理屬性

- 所需工作壓力

- 允許壓降

- 可用蒸汽壓力

管殼式shell and tube heat exchanger又稱。是以封閉在殼體中管束的壁面作為熱面的。這種換熱器結構較簡單，操作可靠，可用各種結構材料（主要是金屬材料）制造，能在高溫、高壓下使用，是目前應用的類型。

結構

由殼體、熱管束、管板、折流板（擋板）和管箱等部件組成。殼體多為圓筒形，內部裝有管束，管束兩端固定在管板上。進行換熱的冷熱兩種流體，一種在管內流動，稱為管程流體；另一種在管外流動，稱為殼程流體。為提高管外流體的熱分系數，通常在殼體內安裝若干擋板。擋板可提高殼程流體速度，迫使流體按規定路程多次橫向通過管束，增強流體湍流程度。換熱管在管板上可按等邊三角形或正方形排列。等邊三角形排列較緊湊，管外流體湍動程度高，熱分系數大；正方形排列則管外清洗方便，適用于易結垢的流體。

流體每通過管束一次稱為一個管程；每通過殼體一次稱為一個殼程。圖示為的單殼程單管程,簡稱為1-1型換熱器。為提高管內流體速度,可在兩端管箱內設置隔板，將全部管子均分成若干組。這樣流體每次只通過部分管子，因而在管束中往返多次，這稱為多管程。同樣，為提高管外流速，也可在殼體內安裝縱向擋板，迫使流體多次通過殼體空間，稱為多殼程。多管程與多殼程可配合應用。

類型

管殼式換熱器由于管內外流體的溫度不同，因之換熱器的殼體與管束的溫度也不同。如果兩溫度相差很大，換熱器內將產生很大熱應力，導致管子彎曲、斷裂，或從管板上拉脫。因此，當管束與殼體溫度差超過50℃時，需采取適當補償措施，以消除或減少熱應力。根據所采用的補償措施，管殼式換熱器可分為以下幾種主要類型

①管束兩端的管板與殼體聯成一體，結構簡單,但只適用于冷熱流體溫度差不大,且殼程不需械清洗時的換熱操作。當溫度差稍大而殼程壓力又不太高時，可在殼體上安裝有彈性的補償圈，以減小熱應力。

②管束一端的管板可，消除了熱應力;且整個管束可從殼體中抽出,便于械清洗和檢修。浮頭式換熱器的應用較廣，但結構比較復雜，造價較高。

③每根換熱管皆彎成U形，兩端分別固定在同一管板上下兩區，借助于管箱內的隔板分成進出口兩室。此種換熱器消除了熱應力，結構比浮頭式簡單，但管程不易清洗。

④渦流熱膜換熱器采用的渦流熱膜熱技術，通過改變流體運動狀態來增加熱效果，當介質經過渦流管表面時，強力沖刷管子表面，從而提高換熱效率。可達10000W/m2℃。同時這種結構實現了耐腐蝕、耐高溫、耐高壓、防結垢功能。其它類型的換熱器的流體通道為固定方向流形式，在換熱管表面形成繞流，對流換熱系數降低。

據【換熱設備推廣中心】的資料顯示，渦流熱膜換熱器的特點在于經濟性和安全性統一。由于考慮了換熱管之間，換熱管和殼體之間流動關系，不再使用折流板強行阻擋的方式逼出湍流，而是靠換熱管之間自然誘導形成交替漩渦流，并在保證換熱管不互相摩擦的前提下保持應有的顫動力度。換熱管的剛性和柔性配置良好，不會彼此碰撞，既克服了浮動盤管換熱器之間相互碰撞造成損傷的問題，又避免了普通管殼式換熱器易結垢的問題。

性能對比

對比項目	浮動盤管換熱器	螺紋管換熱器	渦流熱膜換熱器
適用介質種類	蒸汽、水	蒸汽、水	弱腐蝕性化工原料、蒸汽、水
介質的參數范圍	溫度0-150度壓力0-1.0MPa	溫度0-150度壓力0-1.6MPa	溫度-40-400度壓力0-10.0MPa
熱效率	熱效率=92%	熱效率=93%	熱效率=96%
防垢性能	自動除垢	人工除垢	具有防垢功能
耐震、噪音	振動較大，噪音大	振動較小，噪音小	振動微弱，噪音小
試用壽命	7年左右	10年左右	20年左右
維修	停維修，更換管束	停維修，拔管再脹管	無需維修

選用要點

1）、根據已知冷、熱流體的流量，初、終溫度及流體的比熱容決定所需的換熱面積。初步估計換熱面積，一般先假定熱系數，確定換熱器構造，再校核熱系數K值。

2）、選用換熱器時應注意壓力等級，使用溫度，接口的連接條件。在壓力降，安裝條件允許的前提下，管殼式換熱器以選用直徑小的加長型，有利于提高換熱量。

3）、換熱器的壓力降不宜過大，一般控制在0.01～0.05MPa之間；

4）、流速大小應考慮流體黏度，黏度大的流速應小于0.5～1.0m/s；一般流體管內的流速宜取0.4～1.0m/s；易結垢的流體宜取0.8～1.2m/s。

5）、高溫水進入換熱器前宜設過濾器。

6）、熱交換站中的單臺處理和配置臺數組合結果應滿足熱交換站的總供熱負荷及調節的要求。在滿足用戶熱負荷調節要求的前提下，同一個供熱系數中的換熱器臺數不宜少于2臺，不宜多于5臺。

安裝要點

1）、熱交換器應以工作壓力的1.5倍做水壓試驗，蒸汽部分應不低于蒸汽供汽壓力加0.3MPa；熱水部分應不低于0.4MPa。在試驗壓力下，保持10min壓力不降。

2）、管殼式換熱器前端應留有抽卸管束的空間，即其封頭于墻壁或屋頂的距離不得小于換熱器的長度，設備運行操作通道凈寬不宜小于0.8m。

3）、各類閥門和儀表的安裝高度應便于操作和觀察。

4）、加熱器上部附件（一般指安全閥）的點至建筑結構點的垂直凈距應滿足安裝檢測的要求，并不得小于0.2m。

執行標準

產品標準

《管殼式換熱器》GB151-1999

《導流型容積式水加熱器和半容積式水加熱器U型管束》CJ/T 163-2002

工程標準

《》GB50242-2002

相關標準圖

05R103 熱交換站工程設計施工圖集

01S122-1～10水加熱器選用及安裝

腐蝕分析

管殼式換熱器的材料一般以、不銹鋼和銅為主，其中碳鋼材質的在作為冷卻器使用時，其管板與列管的焊縫經常出現腐蝕泄漏，泄漏物進入冷卻水系統污染環境又造成物料浪費。

管殼式換熱器在制作時，管板與列管的焊接一般采用工弧焊，焊縫形狀存在不同程度的缺陷，如凹陷、氣孔、夾渣等，焊縫應力的分布也不均勻。使用時管板部分一般與工業冷卻水接觸，而工業冷卻水中的雜質、鹽類、氣體、微生物都會構成對管板和焊縫的腐蝕，這就是我們常說的化學腐蝕。研究表明，工業水無論是淡水還是海水，都會有各種離子和溶解的氧氣，其中氯離子和氧的濃度變化，對金屬的腐蝕形狀起重要作用。另外，金屬結構的復雜程度也會影響腐蝕形態。因此，管板與列管焊縫的腐蝕以孔蝕和縫隙腐蝕為主。從外觀看，管板表面會有許多腐蝕產物和積沉物，分布著大小不等的凹坑。以海水為介質時，還會產生偶腐蝕。化學腐蝕就是介質的腐蝕，換熱器管板接觸各種各樣的化學介質，就會受到化學介質的腐蝕。另外，換熱器管板還會與換熱管之間產生一定的雙金屬腐蝕。

綜上所述，影響管殼式換熱器腐蝕的主要因素有

（1）介質成分和濃度濃度的影響不一，例如在鹽酸中，一般濃度越大腐蝕越嚴重。碳鋼和不銹鋼在濃度為50%左右的硫酸中腐蝕最嚴重，而當濃度增加到60%以上時，腐蝕反而急劇下降；

（2）雜質有害雜質包括氯離子、硫離子、氰離子、氨離子等，這些雜質在某些情況下會引起嚴重腐蝕

（3）溫度腐蝕是一種化學反應，溫度每提升 10℃，腐蝕速度約增加1~3倍，但也有例外；

（4）ph值一般ph值越小，金屬的腐蝕越大；

（5）流速多數情況下流速越大，腐蝕也越大。

防腐保護

針對冷卻塔防腐問題，統方法以為主，但補焊易使管板內部產生內應力，難以消除，可能造成冷卻塔管板焊縫再次滲漏。現西方國家多采用的方法進行保護。其具有優異的粘著性能及抗溫、抗化學腐蝕性能，在封閉的環境里可以安全使用而不會收縮，特別是良好的隔離雙金屬腐蝕和耐沖刷性能，從根本上杜絕了修復部位的腐蝕滲漏，為冷卻塔提供一個長久的保護涂層。

GZG型浮動盤管式換熱器用于汽--水換熱，它的熱元件是懸臂式浮動盤管結構。在加熱過程中，由于盤管內蒸汽離心力的作用，使盤管束產生一種高頻振動，促使被加熱介質產生騷動，破壞層流體熱，產生高熱能力，熱系數K為3000W/m3·℃-7000W/㎡·℃，同時由于盤管為懸臂自由端，脹縮自如，產生高頻振動，使堿性附著物自動離開管壁，形成自動脫垢的特性。

一、主要性能
1、熱效率高，熱系數K為3000W/㎡·℃-7000W/㎡·℃。
2、設備結構緊湊，體積小，占面積小，不需預留管束抽出空間。
3、解決了統除垢煩瑣工藝，可以自動除垢。
4、外殼溫度低，熱損失小，具有凝結水過冷裝置，在熱水供應中選用時，可不裝設疏水裝置，節能、省時，具有明顯的經濟效益和社會效益。

二、設計使用說明
1、該換熱器適用于高級賓館、飯店、關、工廠、學校、、醫院以及化工、煉油、造船等工業民用建筑采暖、空調和熱水供應系統。
2、材質，殼體選用不銹鋼1Cr18Ni9Ti或碳鋼，熱管為紫銅管。
3、由于該換熱器熱效率高，在換熱器蒸汽進口管路上安裝溫度調節器，以控制蒸汽流量和熱水溫度。尤其是熱水供應系統，為保證人身安全，溫度控制更有必要。
4、在由城市集中供氣時，為了穩足閥后壓力，確保換熱器安全運行，應在設備前安裝壓力調節器。
5、為保證換熱器流通能力，保證溫度調節器的可靠功能，在溫度調節器前必須安裝過濾器。
6、本設備具有自動除垢功能，但在某些角落仍可能有部分水垢無法脫落，每半年應清垢一次，清垢后可利用熱沖擊方法，具體如下①放凈殼體內的水。②關閉進出水口。③打開進汽閥和冷凝水閥門排凈管內存水，然后關閉冷凝水閥門，大約5-6分鐘突然關閉進汽閥門，打開頂部冷水閥門和底部排污閥門，使加熱管突然冷卻，同時排掉脫落水垢，連續5-6次即可全部除凈，設備繼續投入運行。
7、換熱器的運輸及安裝必須使用起重設備，嚴防滾動，換熱器應與基礎固定牢固，防止運行時產生振動，換熱器四周應留出維修空間。
8、型號表示方法