浅析浮动盘管换热器和U型管换热器在建筑热水中的应用
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半容积式换热器的选用容(半)容积式换热器是建筑热水中非常常见的设备。
目前关于容(半)容积式换热器的形式也很多,有浮动盘管式、U型管式、U型大波节管式。
实际工程中,我们选择哪种换热器呢?下面分别就其结构特点一一说明。
一、浮动盘管式浮动盘管式半容积式换热器是借鉴半即热式换热器的换热单元,一种更适用于建筑热水系统中的产品。
半即热式换热器的换热单元——浮动盘管,具有自动除垢功能。
浮动盘管的材质一般为铜管。
设备在通热媒加热的过程中,铜材质有线膨胀系数,受热变长,降温变短。
自由端会在温度升高或下降时,自由伸缩。
从而产生运动。
由于铜管的膨胀系数和水垢的膨胀系数是不同,浮动盘管的运动,使其附着在上面的水垢自然脱落,达到自动除垢的功能。
结垢是建筑热水系统一个难以避免的问题。
浮动盘管式换热器正为人们解决了这个问题。
而且由于没有结垢的问题,浮动盘管的传热效率不会衰减,大大延长维护周期。
其热媒通道长,冷凝水温度低,节能。
二、U型管式U型管式半容积式换热其,U型管式换热器管程每根管子都弯成U形,管子的两端分别安装在同一固定管板的两侧,并用隔板将封头隔成两室。
U型管式换热器在运行中是不能自动除垢的,传热效率远远低于浮动盘管式半容积式换热器。
由于其通道短,其冷凝水的温度远远高于浮动盘管式。
三、U型大波节管式U型大波节管式半容积式换热器是利用U型波节管做为管束的一种换热其。
一种换热器的传热系数高低取决于两个方面,一方面是管程内介质的流速、特性、运行工况条件等,一方面是壳程内介质的流速、特性、运行工况条件。
只有这两方面的都达到,整个设备实际运行的传热系数才能很高。
在建筑热水中,管壳程内介质的特性、运行工况差别不大,特别是对于一个工程中,这些参数都是一样的。
波节管的传热系数高,是由于其特殊形状,使其介质流速大大改变。
管壳式波节管换热器,其壳程的介质流速也很高,所以其传热系数要高于其光管换热器。
但半容积式换热器只是提高了管内的介质流速,壳程因其有较大的容积。
容积式水加热器U型管和浮动盘管对比
序号对比项目U型管式换热器浮动盘管换热器
1 检修U型换热管不可更换,只能堵
管或管束整体更换。
浮动盘管换热单元可更换,检修方便。
2 使用效果易结垢、效率逐年降低。
需要
定期酸洗。
浮动盘管可自动除垢,效率无衰减。
3 冷凝水温度二次水横向与纵向交替冲刷,
换热效率低,存在换热死角,
不能保证冷凝水温度低温排
出,需加装疏水器。
二次水横向冲刷管束,换热效率高,冷凝水温度低,不需疏水器。
4 热媒通道热媒流通通道受筒体直径限
制,不能保证充分换热,热媒
出温度较高。
热媒流通通道长,换热降温充分,节约能源。
5 换热管结构U型管管束,需根据不同的换
热面积弯制不同长度的管子。
各热媒流通通道不等长,换热
不均匀,水带汽。
需加装疏水
器。
浮动盘管换热单元,各模块标准配置,换热均匀、充分。
可不加装疏水器。
浮动盘管换热器
发布时间:2014-07-23
传热元件为悬臂盘管的形式,蒸汽在加热水的过程中,使盘管产生一种高频扰动,使盘管的膜状传热变为珠状传热,大大提高了传热能力,传热系数K≥3000W/M2℃,同时由于水流的冲刷作用使盘管的悬臂自由浮动、胀缩自如,因而不易结水垢,若在长期使用过程中,积累了少量水垢,通过管子的自由伸缩,能自动脱垢,因而经长期使用换热的效率仍不下降,效果良好。
浮动盘管换热器性能的特点:
本换热器的传热元件采用悬臂式浮动盘管结构。
在加热过程中,由于盘管内蒸汽离心力的作用,使盘管产生一种高频扰动,促进被加热介质产生扰动,破坏阻碍层流传热层滞留现象。
传热系数K≥3000w/m2℃。
同时由于盘管为悬臂自由端,胀缩自由,产生高频扰动,使碱性附着物自动脱离开管壁,形成自动脱垢的独有特性。
浮动盘管换热器应用范围及使用说明:
1.广泛适用于:高级宾馆、饭店、机关、工厂、学校、部队、医院以及化工、炼油、造船等工
业与民用建筑采暖、空调和热水供应系统。
2.材质:壳体选用不锈钢或碳钢,传热管及紫铜管制造。
3.本设备具有自动除垢功能,但某些角落不可能有部分水垢无法脱落,每半年应清垢一次。
具体方法如下:
(1)放净壳体内的水;
(2)关闭进出水口;
(3)打开进汽阀和冷凝水阀门排净管内存水,然后关闭冷凝水阀门,大约5-6分钟后突然冷却,同时排掉脱落水垢,连续作5-6次即可全部清除。
4.换热器的运输及安装过程中,严防滚动;换热器应与基础固定牢固,防止运行时产生振动。
浮动盘管换热器浮动盘管换热机组安全操作规定前言浮动盘管换热器浮动盘管换热机组是用于建筑物的冷却、加热等热力系统中进行能量转移的一种设备。
操作时必须严格遵守操作规定,加强安全意识,确保操作人员人身安全和设备安全。
本文档将介绍浮动盘管换热器浮动盘管换热机组的安全操作规定。
一、设备基础知识1. 浮动盘管换热器浮动盘管换热器是一种热传递设备,主要用于对生产水、中央空调水等物质进行传热。
其特点是结构紧凑,热传递效率高,热损失小。
浮动盘管换热器主要由盘管、进出水管道和支架等几部分组成,一般应采用不锈钢或红铜等材质。
2. 浮动盘管换热机组浮动盘管换热机组集水泵、冷却塔、浮动盘管式换热器、自控仪表等于一体。
工作时由泵将冷却水送进冷却塔喷淋,将空气与水进行对流换热,降低水的温度,再将冷却水送到浮动盘管式换热器进行换热。
浮动盘管式换热器传热效率高、占地面积小、用水量少、使用寿命长。
浮动盘管换热机组应根据水处理水质要求,按照相关标准组成水质软化、反渗透除盐、过滤、消毒等系统,严格控制水质的pH值在6.0-9.0之间。
1. 操作前准备在进行浮动盘管换热器浮动盘管换热机组操作前,必须检查机组各部件是否完好,各阀门是否打开、关闭正确。
同时,必须对设备进行安全检查,保持机组周围清洁整齐。
2. 操作时的注意事项1.操作浮动盘管换热器浮动盘管换热机组时,必须按照相关规定带好劳保用品,如安全帽、手套、防护眼镜等。
2.操作浮动盘管换热器浮动盘管换热机组时,必须要求操作人员具备相关的技能和经验,避免操作不当造成设备故障。
3.操作浮动盘管换热器浮动盘管换热机组时,应在机组门口贴上“高压危险”、“禁止闲人站立”、“施工中进入需有工作证”等警示标志,确保操作人员和其他人员的安全。
4.操作浮动盘管换热器浮动盘管换热机组时,应密切关注设备的运行状况,确保设备正常运行,必要时停机进行维护。
5.在浮动盘管换热器浮动盘管换热机组操作期间,切勿随意移动设备或介入设备内部,以免发生故障或安全事故。
浮动盘管换热器和U型管换热器在建筑热水中的应用宋晓亭【期刊名称】《节能与环保》【年(卷),期】2012(000)012【总页数】2页(P66-67)【作者】宋晓亭【作者单位】河北保定太行集团有限责任公司【正文语种】中文在建筑热水供应设备中,有浮动盘管换热器、U型管换热器、螺旋管换热器等种类。
本文重点对浮动盘管换热器、U型管换热器的性能、特点进行分析和比对。
1.浮动盘管换热器浮动盘管换热器是一种间接换热器,传热部分采用铜管,把传热管做成螺旋状浮动置于壳体内,所以称为浮动盘管。
由于该换热器的传热管在壳体内,水流过时可上下浮动高频振动,使被加热的水发生扰动,因而增强了传热效果。
浮动盘管主要分为沉浸式和喷淋式盘管换热器。
其中,沉浸式盘管换热器的盘管放在一个容器中,盘管和容器中各走一种流体进行热交换。
为了使盘管充满液体,液体应从盘管下端送入,为了避免阻塞与水击,蒸汽宜从上方送入,在蒸汽冷凝的过程中使冷凝液积聚下端,如果需要的传热面大,可以将盘管相互呈同心圆装的形状并排排列。
浮动盘管换热器的优点在于采用纯铜浮动盘管和纯铜内胆,可防止“军团菌”的滋生。
因为铜金属天然具备杀灭“军团菌”的作用,试验表明,大部分细菌在铜表面上不能存活,这也就是国外大部分宾馆、医院的热水系统采用铜管、铜内胆换热器的原因之一。
随着人们生活水平的提高,尤其是2003年“非典”以后,国家非常重视公共卫生安全,浮动盘管换热器无疑是更加卫生、安全、技术成熟的设备。
浮动盘管换热器的传热元件采用悬臂式浮动盘管结构。
在加热过程中,由于盘管内蒸汽离心力的作用,使盘管产生一种高频浮动,促进被加热介质产生扰动,破坏了阻碍层流传热层的滞留现象。
同时,由于盘管为悬臂自由端,胀缩自由,可产生高频浮动,使碱性附着物自动脱离开管臂,形成自动脱垢的独有特性。
盘管换热器通常用于对管内介质的冷却、冷凝,或是对管外介质的加热、冷却和蒸发等。
浮动盘管换热器结构简单、造价低、操作方便,且盘管内可承受高压。
U型管换热器与浮头式换热器优缺点比较摘要:换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备。
在石油、化工、轻工、制药、能源等工业生产中,常常需要把低温流体加热或者把高温流体冷却,把液体汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液体。
这些过程均和热量传递有着密切联系,因而均可以通过换热器来完成, 换热器是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。
关键词:浮头式换热器U型管换热器管板换热管随着经济的发展,各种不同型式和种类的换热器发展很快,新结构、新材料的换热器不断涌现。
为了适应发展的需要,我国对某些种类的换热器已经建立了标准,形成了系列。
完善的换热器在设计或选型时应满足以下基本要求:(1) 合理地实现所规定的工艺条件;(2) 结构安全可靠;(3) 便于制造、安装、操作和维修;(4) 经济上合理。
浮头式换热器的一端管板与壳体固定,而另一端的管板可在壳体内自由浮动,壳体和管束对膨胀是自由的,故当两张介质的温差较大时,管束和壳体之间不产生温差应力。
浮头端设计成可拆结构,使管束能容易的插入或抽出壳体。
(也可设计成不可拆的)。
这样为检修、清洗提供了方便。
但该换热器结构较复杂,而且浮动端小盖在操作时无法知道泄露情况。
因此在安装时要特别注意其密封。
在设计时必须考虑浮头管板的外径Do。
该外径应小于壳体内径Di,一般推荐浮头管板与壳体内壁的间隙b1=3~5mm。
这样,当浮头出的钩圈拆除后,即可将管束从壳体内抽出。
以便于进行检修、清洗。
浮头盖在管束装入后才能进行装配,所以在设计中应考虑保证浮头盖在装配时的必要空间。
钩圈对保证浮头端的密封、防止介质间的串漏起着重要作用。
随着幞头式换热器的设计、制造技术的发展,以及长期以来使用经验的积累,钩圈的结构形式也得到了不段的改进和完善。
钩圈一般都为对开式结构,要求密封可靠,结构简单、紧凑、便于制造和拆装方便。
浮头式换热器以其高度的可靠性和广泛的适应性,在长期使用过程中积累了丰富的经验。
尽管近年来受到不断涌现的新型换热器的挑战,但反过来也不断促进了自身的发展。
u形管换热器结构U形管换热器是一种常见的换热设备,其结构形状呈U形,用于实现两种流体之间的热量传递。
下面将对U形管换热器的结构进行详细介绍。
一、U形管换热器的基本结构U形管换热器的基本结构由U形管束、壳体、进出口管道和支撑件等组成。
U形管束是换热的关键部分,由一根或多根U形管组成,常用的材料有铜、铝、不锈钢等。
壳体是U形管束的保护外壳,通常由钢板焊接而成,具有良好的密封性和结构强度。
进出口管道用于引导流体进出换热器,支撑件则用于支撑和固定U形管束和壳体。
二、U形管换热器的工作原理U形管换热器的工作原理是利用两种流体之间的温度差,通过U形管束实现热量的传递。
一种流体(通常为热介质)通过U形管束的内侧流动,另一种流体(通常为被加热介质)则通过U形管束的外侧流动。
热介质在U形管束内侧的流动过程中,将热量传递给被加热介质,使其温度升高。
同时,被加热介质在U形管束外侧的流动过程中,将其余热量带走,使其温度降低。
通过这种方式,实现了两种流体之间的热量交换。
三、U形管换热器的优点和应用U形管换热器具有以下优点:1. 结构简单,制造成本相对较低。
2. 热量传递效率高,换热效果好。
3. 适用于各种流体的换热,具有很高的通用性。
4. 可以实现多种流体之间的换热,具有较大的灵活性。
5. 操作和维护方便,具有较低的运行成本。
由于其优点,U形管换热器广泛应用于各个领域,包括化工、石油、制药、食品等工业领域,以及建筑、暖通空调等民用领域。
在化工领域,U形管换热器常用于各种生产过程中的冷却和加热操作。
在石油领域,U形管换热器常用于原油加热、石油精炼等工艺中。
在制药和食品领域,U形管换热器常用于液体加热、冷却和浓缩等过程中。
在建筑和暖通空调领域,U形管换热器常用于供暖和热水供应系统中。
U形管换热器是一种结构简单、效率高、应用广泛的换热设备。
通过U形管束的设计,能够实现两种流体之间的热量传递,满足各种工业和民用领域的换热需求。
在未来的发展中,随着科技的进步和应用需求的增加,U形管换热器将不断改进和创新,为各个领域的换热操作提供更好的解决方案。
常见换热器优缺点及适用范围浮头换热器结构:两端管板中只有一端与壳体固定,另一端可相对壳体自由移动,称为浮头。
浮头由浮头管板,钩圈和浮头盖组成,是可拆连接,管束可从壳体中抽出。
管束与壳体的热变形互不约束,不会产生热应力。
优点:可抽式管束,当换热管为正方形或转角正方形排列时,管束可抽出进行机械清洗,适用于易结垢及堵塞的工况。
一端可自由浮动,无需考虑温差应力,可用于大温差场合。
缺点:结构复杂,造价高,设备笨重,材料消耗大。
浮头端结构复杂影响排管数。
浮头密封面在操作时,易产生内漏。
适用范围:适用于壳体和管束之间壁温差较大或壳程介质易结垢的场合。
浮头换热器在炼油行业或乙烯行业中应用较多,由于内浮头结构限制了使用压力和温度一般情况Pmax≤6.4MPa,Tmax≤400℃。
固定管板换热器结构:管束连接在管板上,管板与壳体相焊。
优点:结构简单紧促,能承受较高压力,造价低,管程清洗方便,管子损坏时方便堵管或更换。
排管数比U 形管换热器多。
缺点:管束与壳体的壁温或材料的线胀系数相差较大时,壳体和管束中将产生较大热应力,为此应需要设置柔性元件(如膨胀节)。
不能抽芯无法进行机械清洗。
不能更换管束,维修成本较高。
适用范围:壳程侧介质清洁不易结垢,不能进行清洗,管程与壳程两侧温差不大或温差较大但壳侧压力不高的场合。
管壳式换热器的管子是换热器的基本构件,它为在管内流过一种流体和穿越管外的另一种流体之间提供传热面。
根据两侧流体的性质决定管子材料,将具有腐蚀性,水质差的海水放在管内流动,水质较好的除盐水放在管子外壳侧,这样管子只需采用耐海水腐蚀的钛管,同时清洗污垢较为方便,管径从传热流体力学角度考虑,在给定壳体内使用小直径管子,可以得到更大的表面密度但大多数流体会在管子表面上沉积污垢层,尤其管内冷却水水质较差,泥沙和污物及海生物的存在,都可能会在管壁上形成沉积物,将传热恶化并使定期的清洗工作成为必要,管子清洗限制管径最小约为20 mm,钛管一般采Φ25 mm,对给定的流体,污垢形成主要受管壁温度和流速的影响,为得到合理的维修周期,管内侧水的流速应在2 m/s左右(视允许压降的要求)。
u型管换热器设备用途U型管换热器是一种常用的换热设备,广泛应用于工业生产过程中的热交换和能源回收。
U型管换热器的主要用途:1.工业冷却和加热:U型管换热器可用于工业过程中的冷却和加热,如化工、石油、电力、纺织、造纸等行业中的生产流程。
它通过热交换将热量从热源输送到需要加热的介质,或者将热量从需要冷却的介质中带走,以维持工业过程的正常运行。
2.余热回收:很多工业过程中会产生大量的余热,如果不加以利用就会造成能源的浪费。
U型管换热器能够将余热回收并利用,在其他的生产环节中进行加热或者供暖。
这不仅可以节约能源,还可以降低企业的能源消耗和环境负担。
3.锅炉烟气和废气处理:在燃烧过程中产生的烟气和废气中携带着大量的热能,如果能够回收和利用这些热能就可以提高能源利用效率。
U型管换热器可以将烟气和废气中的热量转移到其他介质中,如水、蒸汽等,从而实现烟气和废气的净化和能源回收。
4.太阳能热水系统:在太阳能热水系统中,太阳能集热器将太阳能转化为热能,而U型管换热器将热能传递给需要加热的水,使其达到所需的温度。
这种系统可以用于家庭、办公楼、酒店等场所的热水供应,减少对传统能源的依赖。
5.空调制冷系统:在空调制冷系统中,U型管换热器可以将室内空气中的热量传递到制冷剂中,使其发生相变从而实现制冷效果。
这种系统广泛应用于家庭、商用和工业场所中,提供舒适的室内环境。
总之,U型管换热器是一种重要的热交换设备,广泛应用于工业生产和能源利用过程中。
它可以实现热量的传递、热能的回收和利用,从而提高能源利用效率,减少能源消耗和环境污染,达到节能减排的目的。
U形管原理的应用实例1. 什么是U形管原理?U形管原理是一种热传导原理,通过使用U形管可以实现热能的传递和转移。
此原理基于热传导的基本原理,即热量会自动流向低温区域。
利用U形管将热源与热负载相连,可以实现热能在两者之间的传递和平衡。
2. U形管原理的应用实例2.1 热水循环系统热水循环系统是一种利用U形管原理的应用实例。
这种系统通过安装U形管,可以将热水从热水源传输到需要热水的地方,实现热水的供应和循环。
具体操作步骤如下:•安装热水源和需要热水的地方之间的U形管路;•将热水源连接到U形管的一端,通过热传导,热量会传输到U形管的另一端;•在需要热水的地方,将U形管的另一端连接到热水设备;•热水设备将热水供应到需要热水的地方;•当热水冷却后,再通过U形管回流到热水源,实现循环。
热水循环系统可以用于家庭热水供应、酒店、游泳馆等场所,并且能够节约能源和水资源。
2.2 光伏电池系统光伏电池系统是另一个应用U形管原理的实例。
这种系统通过使用U形管,可以转移热量,提高光伏电池的效率。
具体操作步骤如下:•安装U形管于光伏电池的表面;•光伏电池吸收太阳光并产生电能,同时会产生大量热量;•U形管将热量传输到附近的水池或热水设备;•水池或热水设备中的水通过对流或辐射的方式将热量散发出去;•通过散热,保持光伏电池的温度在合适的范围内,提高光伏电池的效率。
光伏电池系统使用U形管原理可以减少光伏电池的温度上升,提高电能的转换效率,延长光伏电池的使用寿命。
2.3 工业冷却系统工业冷却系统是一种利用U形管原理的应用实例。
这种系统通过使用U形管,可以实现工业设备的冷却,保持设备的正常运行温度。
具体操作步骤如下:•安装U形管于工业设备的表面或内部;•U形管通过将冷却介质(如水)从冷却设备传输到工业设备;•冷却介质在接触工业设备的过程中吸收热量,将工业设备的温度降低;•冷却介质再通过U形管回流到冷却设备,循环前述步骤。
工业冷却系统可以应用于各种需要降低温度的工业设备,如电子元器件冷却、冶金炉等。
对U型管换热器与浮头式换热器优缺点的比较分析作者:董云来源:《科学与财富》2016年第03期摘要:现如今,在化工冶金设备生产领域,各种不同型式和种类的换热器发展很快,新结构、新材料的换热器不断涌现。
其中U型管换热器和浮头式换热器是较为常见的两种换热器形式,且各具优缺点,在生产利用的时候,需要充分考虑到不同换热器的优缺点,控制生产质量,确保换热器的正常使用。
现本文就主要对U型管换热器和浮头式换热器的优缺点进行对比分析,仅供同行交流与参考。
关键词:浮头式换热器;U型管换热器;管板;换热管换热器主要功能是将热流体其中一部分热量传到冷流体设备中。
化工冶炼中,换热器是必须要应用的设备,因为化工冶炼需要将低温流体加热或将高温流体冷却,而这只有换热器能够做到。
简言之,化工生产中大量的热量传递环节,比如液体与蒸汽之间的热传递,必须由换热器来实现。
1 管子换热器的基本要求为了能够满足发展需求,我国针对换热器设计以及制作等各个环节都出台了相应规定,有些规定已经成熟,在换热器生产制作中得到了广泛的应用。
通常情况下,换热器在设计与选型方面应用满足如下要求:一是满足工艺条件要求;二是结构既要安全,又具有可靠性;三是方便安装与操作;四是成本价格可以承受。
此外,管子换热器所使用的管子尺寸、形状都会对传热有着直接影响,如果管子直径比比较小,则单位体积换热面积就应该大一些,因为这样整个设备紧凑感强,金属消耗量也不会很多,可以大大提升传热系数。
管子换热器制作起来非常复杂,同时还容易结垢,不容易清洗。
正常情况下,大直径管子通常是用于污浊流体,而直径比较小的管子则用于清洁流体。
管子具体应用何种材料,要视压力、温度等具体情况来定。
上述这些因素在设计与制作生产管子换热器时必须加以考虑,按照生产需求确定材料,合适的生产工艺。
2 U型管换热器概述U型管换热器简单来说就是整体成U型,而两端都固定在相同的管板上,管束能够来回伸缩,不会因为介质温度高低不同而出现温差应力,U型管换热器介质流向有两种,一种是并流,另一种是逆流。
u型管换热器设备用途U型管换热器是一种常见的换热设备,广泛应用于工业生产和生活中的热交换过程中。
它的主要用途是在不同介质之间进行热量传递,实现能量的高效利用。
首先,U型管换热器在工业生产中起到了至关重要的作用。
许多工业过程需要进行热量的传递,例如化工、石油、电力等行业。
U型管换热器能够将高温介质的热量传递给低温介质,实现能量的转移和利用。
比如在石油加工过程中,原油需要通过换热器与高温的炉火进行热交换,使其温度升高,从而实现石油的蒸馏和分离。
而在电力行业,U型管换热器则用于冷却发电机组中的冷却水,保证发电机组的正常运行。
其次,U型管换热器在生活中也有广泛的应用。
例如,家用热水器中的热水供应就需要通过换热器来实现。
热水器中的冷水通过U型管换热器与热水进行热交换,使得冷水变热,供应给用户使用。
此外,U型管换热器还可以用于空调系统中的冷凝器和蒸发器,实现空气的冷却和加热。
这些应用使得我们的生活更加舒适和便利。
此外,U型管换热器还可以用于环保领域。
例如,在工业废气处理中,废气中的热量可以通过U型管换热器与清洁介质进行热交换,从而实现废气的净化和能量的回收。
这种方式不仅可以减少废气对环境的污染,还可以节约能源,提高资源利用率。
总之,U型管换热器是一种非常重要的换热设备,其用途广泛。
它在工业生产中实现了能量的高效利用,提高了生产效率;在生活中提供了舒适和便利的热水供应;在环保领域实现了废气净化和能源回收。
随着科技的不断进步,U型管换热器的性能和效率也在不断提高,为各行各业的发展做出了重要贡献。
浮动盘管系列换热器属于管壳式换热器的一种,既适用于汽水换热又可适用于水水换热,但汽水换热效果最佳,一般管程走热媒,壳程走冷媒,由于热媒的热冲击作用,使盘管能够自由伸缩,既对水流产生较强的扰动作用,强化了传热,又能够使脆性水垢自动脱落。
该产品主要包括浮动盘管换热器、浮动盘管容积式换热器及浮动盘管开水器三种。
1、浮动盘管换热器结构与特点本换热器由上、下端盖、外筒、蒸汽导入管、凝结水导出管及水平浮动盘管组成。
其中,上、下端盖、外筒由优质碳素钢材或不锈钢制成,蒸气导入管、凝结水导出管由黄铜管或优质不锈钢管及钢管制成。
水平浮动盘管由紫铜管经特殊绕制而成。
其特点是:(1)采用新型结构浮动盘管束,提高了传热能力,同时自动脱垢能力大提高;(2)管束可采用活接头联接,减少了焊接点,维修也更方便;(3)结构紧凑,体积小,占地面积少。
2、浮动盘管容积换热器容积式换热器是在普通浮动盘管换热器的基础上加大容积制成。
其主要用于热水供应系统。
一般出口应加设自动控温装置以保证洗澡水或卫生热水的适宜的供水温度。
它除全面具备普通浮动盘管的所有优点外,还可贮存一定的热水水量,以保证热水的及时供应。
3、浮动盘管开水器浮动盘管开水器实际是一种开放式的换热器。
在吸收引进国内外技术和大量实验的基础上,我们研制生产了最新一代水平浮动盘管换热器,这种换热器一经问世,即以其能够自动除垢、控温精确和节能效果突出等显著特点,受到社会各界用户的欢迎。
本产品是在原产品基础上不断实验,不断创新而推出的最新一代水平浮动盘管换热器。
产品特点:1.热效率高,运行阻力小。
2.具有自动除垢功能,控温精度高。
3.本设备所增加的残汽再冷装置,解决了水有残汽的问题,使热能利用率大大提高。
4.与其他同类产品相比,体积小,占地面积小,维修方便。
产品基本结构:本换热器由上、下端盖、外筒、蒸汽导入管、凝结水导出管及水平浮动盘管组成,其中上、下端盖、外筒由优质碳素钢材或不锈钢制成,水平浮动盘管由紫铜管经过多次成型制成,换热管束与主体之间由螺栓连接。
浮动盘管换热器一、产品简介:水平浮动盘管热交换器,是吸收了国际产品的热功性能和特点的基础上,由本公司与建筑设计院联合研制的新一代换热器,该产品结构新颖,组装简单,维修检查方便,性能卓越,采用了分离式螺旋盘管专利技术,结构形式为国内首创。
兼有即热式加热复原能力强的特点,同时保证稳定的水温控制,避免复杂的安装及设备占用的庞大空间,愈来愈成为民用、商业、事业性及多用途大厦的优先选择换热器。
二、换热机理:浮动盘管在加热过程中,其内部流动的热媒所产生的离心力,使盘管产生一种高频震动,并随着水温变化而自由伸缩,促使被加热介质产生扰动,破坏层流传热,使传热效率大幅度提高,传热系数K≥3000W/m2·℃,是一般管壳式换热器的三倍。
三、独具自动除垢功能:在运行过程中,螺旋形浮动盘管的频繁振动及随水温的自由伸缩,使可能在盘管外部形成的水垢自动脱落,无须实施专门的除垢措施而使正常使用水中断,并确保设备的热性能。
四、产品种类水平浮动盘管系列换热器适用于以蒸汽作为热源,按使用功能分为:R(热水型)、N(采暖型)、K(空调型)三种型号,其中R(热水型)按换热面积从3.41m2~14.94m2有7种规格,N型、K型按换热面积从3.41m2~39.40m2有12种规格。
水平浮动盘管系列换热器适用于高温软化水作为热源,同样有R、N、K三种型号,其中R按换热面积从4.73m2~16.60m2有6种规格,采暖型和空调型按换热面积从4.73m2~39.40m2有10种规格。
五、适用场所如上所述,SFP适用于蒸汽作为热源的场合,LFP适用于高温软化水作为热源的场合。
两个系列换热器广泛适用于宾馆、饭店、机关、工厂、学校、医院、游泳馆及化工、炼油、造船等工业与民用建筑的热水供应、采暖及空调系统,特别适合用于设备安装、维修及运行情况有较高要求的场合。
概述1.本换热器适于一般工业及民用建筑的热水供应系统,热媒为饱和蒸汽时,其蒸汽压力应小于0.8 MPa,热媒为高温水时,温度小于150度。
U型管换热器与浮头式换热器优缺点比较作者:霍兆明来源:《中国科技纵横》2010年第16期摘要:换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备。
在石油、化工、轻工、制药、能源等工业生产中,常常需要把低温流体加热或者把高温流体冷却,把液体汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液体。
这些过程均和热量传递有着密切联系,因而均可以通过换热器来完成, 换热器是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。
关键词:浮头式换热器 U型管换热器管板换热管随着经济的发展,各种不同型式和种类的换热器发展很快,新结构、新材料的换热器不断涌现。
为了适应发展的需要,我国对某些种类的换热器已经建立了标准,形成了系列。
完善的换热器在设计或选型时应满足以下基本要求:(1) 合理地实现所规定的工艺条件;(2) 结构安全可靠;(3) 便于制造、安装、操作和维修;(4) 经济上合理。
浮头式换热器的一端管板与壳体固定,而另一端的管板可在壳体内自由浮动,壳体和管束对膨胀是自由的,故当两张介质的温差较大时,管束和壳体之间不产生温差应力。
浮头端设计成可拆结构,使管束能容易的插入或抽出壳体。
(也可设计成不可拆的)。
这样为检修、清洗提供了方便。
但该换热器结构较复杂,而且浮动端小盖在操作时无法知道泄露情况。
因此在安装时要特别注意其密封。
在设计时必须考虑浮头管板的外径Do。
该外径应小于壳体内径Di,一般推荐浮头管板与壳体内壁的间隙b1=3~5mm。
这样,当浮头出的钩圈拆除后,即可将管束从壳体内抽出。
以便于进行检修、清洗。
浮头盖在管束装入后才能进行装配,所以在设计中应考虑保证浮头盖在装配时的必要空间。
钩圈对保证浮头端的密封、防止介质间的串漏起着重要作用。
随着幞头式换热器的设计、制造技术的发展,以及长期以来使用经验的积累,钩圈的结构形式也得到了不段的改进和完善。
钩圈一般都为对开式结构,要求密封可靠,结构简单、紧凑、便于制造和拆装方便。
浮头式换热器以其高度的可靠性和广泛的适应性,在长期使用过程中积累了丰富的经验。
浅析浮动盘管型换热器摘要介绍了当前国内浮动盘管型换热器的基本型式:总结了浮动盘管型换热器的基本型式;总结了浮动盘型换热器优点;指出了其在构造原理、检修、自动脱垢及产热量等方面存在的问题或应注意的事项,论述了应如何评价和选项用换热器。
关键词换热器浮动盘管型构造检修自动脱垢产热量选用随着我国经济建设的发展,生活用热水的换势设备日新月异,涌现了不少新技术新产品,其中浮动盘管型换热器、弹性管束换热器是近年来国内生活热水集中供热系统中较典型的设备。
下面就浮动盘管型换热器的现状及发展应用中存在的一些问题,如:是否现有的浮动盘管型换热器都是先进产品,浮动盘管型换热器是否不需要检修,对于浮动盘管容积式换热器是否单罐产热水量越高越好,什么叫半即热式换热器及其与快速换热器有何不同,什么叫半容积式换热器及其与窖式换热器有什么区别,如何较全面地评价选用生活热水用的换热器等提出个人的点滴看法。
1 当前国内浮动盘管型换热器的一些基本形式盘管型式立式螺旋型其基本构造是几个不同旋转直径的竖向螺旋管组成一级管束。
但其组合分配型式有较大差异,按管束末端的构造又可分为下述两种类型。
末端为自由浮动的分配器见图1、图2。
图形1、图2中的分配器具有两个功能:其一,使热媒在各管束内较均匀的分配,增大流程,以利充分换热;其二,起阴尼作用,防止共振破坏。
图2所示带有两个惰性块,还可起诱导振动的受体作用,能提高传热效率。
盘管始、末端采用分、集水短管连接,如图3所示。
国内大部分生产浮动盘管型换热器的厂家均采用这种做法。
水平螺旋型它是由一根根水平螺旋管组成,按其分水与集水立管的位置也分为两种类型:分水立管、集水立管边置型,如图4所示;分水立管、集水立管中置型,如图5所示。
换热器的型式半即热式典型产品是热高牌半即热式换热器容积式这是近几年来国内生产厂家发展较快,品种繁杂的产品。
据初步了解,大概有如图6所示的产品。
2、浮动盘管型换热器的优点浮动盘管型换热器与U型管换热器相比,在换热性能上的优越性,主要体现在如下两个方面。
浮动盘管换热器工作原理
浮动盘管换热器是一种常见的换热设备,其工作原理如下:
首先,浮动盘管换热器是一种间接换热设备,它通过热传导的
方式完成换热过程。
工作时,热载体(通常是水或蒸汽)从热源处
流入换热器的盘管内部。
热载体在盘管内部流动时,与盘管外部的
冷流体(通常是空气或其他流体)进行换热。
热载体在盘管内部的
流动速度和流量大小会影响换热效果,通常通过调节流速和流量来
控制换热器的换热效率。
其次,浮动盘管换热器的工作原理涉及热传导和对流换热。
热
载体在盘管内部传递热量给盘管的金属壁,然后热量通过金属壁传
递给盘管外部的冷流体。
同时,冷流体在盘管外部形成对流传热,
从而完成换热过程。
换热器内部的盘管结构设计和材料选择会影响
热传导效率和换热面积,进而影响换热器的换热性能。
此外,浮动盘管换热器的工作原理还涉及换热器的控制和运行。
换热器通常配有温度、压力和流量等传感器,通过这些传感器采集
的数据对换热器进行实时监控和控制,以保证其安全、稳定和高效
运行。
总的来说,浮动盘管换热器通过热传导和对流换热的方式,利用热载体在盘管内部和盘管外部的流动完成热量传递,从而实现热源和冷流体之间的热量交换。
换热器的工作原理涉及流体力学、热传导、传热学等多个领域的知识,其设计和运行需要综合考虑多种因素,以达到预期的换热效果。
浅析浮动盘管换热器和U型管换热器在建筑热水中的应用
摘要:本文分析了浮动盘管换热器和U型管换热器的性能优缺点,并重点分析了浮动盘管换热器自动除垢功能和两种换热器在建筑热水系统中的应用,为使用方、设计方提供了选用的依据。
在建筑热水供应设备中,有浮动盘管换热器、U型管换热器、螺旋管换热器等,下面重点分析前两种换热器。
一、浮动盘管换热器
浮动盘管换热器是一种间接换热器。
传热部分采用铜管,把传热管做成螺旋状浮动置于壳体内,所以称为浮动盘管。
由于该换热器的传热管在壳体内水流过时可上下浮动高频振动,可使被加热水发生扰动,增强了传热效果。
浮动盘管主要分为沉浸式盘管换热器和喷淋式盘管换热器,其中沉浸式盘管换热器的盘管放在一个容器中,盘管和容器中各走一种流体进行热交换,为了使盘管充满液体,液体应从盘管下端送入,为了避免阻塞与水击,蒸汽宜从上方送入,在蒸汽冷凝的过程中使冷凝液积聚下端,如果需要的传热面大,可以将盘管相互呈同心圆状的并排排列。
1.浮动盘管换热器的优点
浮动盘管换热器采用纯铜浮动盘管和纯铜内胆,可防止“军团菌”的滋生。
铜金属具备天然杀灭“军团菌”的作用,试验表明,大部分细菌在铜表面上不能存活,这也就是国外大部分宾馆,尤其是宾馆、医院的热水系统采用铜管、铜内胆的换热器原因之一。
随着人们生活水平的提高,尤其是“非典”以后国家重视公共卫生安全,浮动盘管换热器无疑是更加卫生安全、技术成熟的设备。
换热器的传热元件采用悬臂式浮动盘管结构。
在加热过程中,由于盘管内蒸汽离心力的作用,使盘管产生一种高频浮动,促进被加热介质产生扰动,破坏了阻碍层流传热层滞留现象。
同时由于盘管为悬臂自由端,胀缩自由,产生高频浮动,使碱性附着物自动脱离开管臂,形式自动脱垢的独有特性(下文有具体分析介绍)。
盘管换热器通常用于对管内介质的冷却、冷凝或是对管外介质的加热、冷却和蒸发等。
浮动盘管换热器结构简单、造价低、操作方便,且盘管内可承受高压。
此外,浮动盘管换热器还常用在需要传热面积不大的反应釜内作换热构件。
浮动盘管型容积式换热器可以提高容积利用率,U型管容积式换热器受容器构造之要求,一般加热管距容器的底部需有相当大的距离,传统U型管容积式换热器冷水区约占整个容器容积的20%--30%,即它的有效贮热容积只为70%--80%。
浮动盘管型换热器的换热盘管距容器底可以近到100mm左右,换热器特殊结构可消除无冷水区,有效贮热容积可达95%-100%,大大提高了换热器的容积利用率。
2.自动除垢的具体分析
除垢的机理:当盘管内输入高温热媒时,将引起管壁的膨胀,附着在管外壁的水垢亦产生膨胀。
换热器停止换热时,管内停止输入高温热媒,管壁因降温而收缩,水垢层亦收缩。
但管壁与水垢的热膨胀系数不一样,前者大后者小,因而这不同的胀缩量有可能使水垢脱落。
防垢、脱垢的另一个重要因素是控制被加热水的出水温度。
从一定意义上讲,这是一条关键因素。
换热器的水温严格控制在55℃左右,限制了结垢的条件。
相反有的工程换热器用了不到一年,盘外壁空间全被水垢堵死,原因是换热器出水温度控制不好,有时高达80℃以上。
如果配备温控精度高的温控阀,将热水出口温度控制在55℃±2℃范围内,就会限制结垢条件,延长设备使用寿命,同时可防止出现烫伤人的事故。
建筑热水换热器除配温度计、压力表、安全阀或膨胀管等外,主要应配备一个好的温度控制阀。
半即热式换热器应配灵敏可靠的温控装置和超温超压的安全装置自不必说,就是容
积、半容积式换热器亦需配置质量可靠的被加热水温度控制阀。
有的用户为了省钱,采用劣质温控阀,设备运行时,根本不起作用,只好人工控温。
结果水温得不到良好的控制,盘管外过水断面很快被水垢堵塞,时间一长,整个盘管报废,大大地浪费了人力、物力和财力。
个别严重者,使用时造成烫伤人的事故。
因此,采用了一个合适可靠的温控阀是保证换热器良好运行使用的关键因素。
《建筑给水排水设计规范》第4.4.13条第一款规定“水加热器的一侧应用净宽不小于0.7m的通道,前端应留有抽出加热盘管的位置”即水加热设备必须具有抽出换热盘管进行检修、更换的条件。
另外,根据“压力容器安全技术监察规程”的要求,压力容器每隔3-6年至少进行一次内外部检验。
浮动盘管换热器容积式的可在设备内部维修,半即热式换热器抽出管束所占空间远远小于U型管换热器抽出管束所占空间,在旧设备改造和空间有限的情况下,浮动盘管换热器更适合。
二、U型管换热器
1.U管换热器的优点
管束可抽出来机械清洗;壳体与管壁不受温差限制;可在高温、高压下工作,一般温度≤500℃,压力≤10MPa,改变密封形式可用于≥10MPa;可用于壳程结垢比较严重的场合;可用于管程易腐蚀场合。
U形管式换热器结构简单,只有一个管板,节省材料,质量轻。
2.U管换热器的缺点
在U型处易产生冲蚀,特别在两相流存在的情况下应严格控制管内流速;管程不适用结垢较重的场合;不适用于内导流筒,故死区较大;单管程热交换器不适用,换热器管内流体为双程;管间距较大,管束中心有一部分空隙,所以传热性能较差。
壳程流体容易走短路。
管子不易更换,坏了的管子就只能堵塞不用。
适用于管内走高温、高压、腐蚀性较大,但不易结垢的流体,管程清洗困难,管程流体必须是洁净和不易结垢的物料。
管外可以走易结垢的流体。
因各排管子曲率不一,管子长度不同,故管子分布不如直管均匀。
管束中部管子不能检查更换,堵管后管子报废率较直管大一倍,因为由一块管板承受全部支承作用,相同壳体内径的管板,厚度大于其他形式。
换热器直径较大时,U型部分支承有困难,管束抗振性差。
焊接工艺相对复杂一些。
当采用自备热源时,由燃油燃气机组配换热器供给建筑热水时,用什么样的换热器宜经技术经济比较确定。
一般来说宜选用贮热容积为20min左右的半容积或容积换热器,这样换热器大小适当,又不要加大燃油燃气机组的负荷,供水安全可靠。
注:本资料由【广州能科换热设备有限公司】整理,仅供学习参考!。