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螺旋板式换热器气-液换热

来源:无锡中凡工业装备有限公司浏览量:载入中...发布时间:2021.12.03


螺旋板式换热器大多用于液-液热交换。但由于这种换热器价格便宜、结构紧凑,在化工、动力工程中,尤其是在废气热量回收中,用它气-液热交换,远比其它形式的换热器经济合理。例如,对于水泥窑尾部或工业锅炉尾部排放的烟气,采用列管式换热器吸收烟气热量,由于烟气含有一定浓度灰尘,必须考虑管壁磨损面限制烟气流速,因而换热系数不能提高;而且还存在列管布置空间体积大,耗钢量多,流动阻力大等缺点。如果采用螺旋板式换热器,并进行合理设计,则上述问题均能很好地解决。

空间布置

螺旋板式换热器垂直布置。让放热气体(烟气)自下而上作轴向流动,吸热液体(水)从外向内作螺旋流动。在锅炉尾部烟道中让烟气自上而下冲刷省煤器,是为了减轻管壁积灰。流道为不变截面光滑直板壁,烟气流动不象冲刷横列管束那样绕流形成回流区,因而不易积灰。气体流动方向也可自上往下。之所以采用烟气自下往上流动是考虑可在换热器前收集部分沉降,以及扭转惯性分离的颗粒,降低进入换热器的含尘浓度。

由于螺旋板式换热器是直通流道,气体流量分布均匀,而且灰粒通过入口段后,不会严重碰撞壁面,磨损比冲刷管束减轻。同时,气体流过换热器的压力损失会降低。

对于液体来说,由于流道简单,而且做圆周流动,则不易造成结垢。即使产生结垢。由于流道单一,也容易用化学方法进行清理。

结构参数

螺旋板式换热器体积不能太大。首先外径不能太大,长度不能太长。其次,螺旋圈数也不可太多,以免液侧流动阻力太大。因此气体与液体各自流道的板间距须采用不等间距,如图1所示。由于携带一定热量的气体,其容积远大于液体,间距小则气速高,但气速又不能无限提高。因为气速太高,灰粒对管壁的磨损以及流动阻力都会增加。故板间距的确定取决于气体、液体各自的流速。

液侧对流换热系数很大,故流速可以较低,但考虑不让气泡在板壁附着而影响传热,流速应大于0.3ms;随流速升高,流动阻力增大,建议液体流速不大于1.5ms。由于液体作螺旋流动,换热器高度(即长度)一经确定,则液体流通截面积只取决于板间距。

气侧的气体作轴向流动,流通面积在换热器外径限定的情况下,取决于板间距分配。另外,若分配给气体的板间距一定,则可用增减螺旋圈数来调整气体流通截面积,以改变气速。因而在一般情况下,气体流速选择不受板间距限制。反过来,板间距选择是据流速需要而定的。对传热来说,气速愈高,换热系数愈大,但灰粒磨损板壁愈甚。锅炉省煤器中取烟气流速610ms;本换热器可取1015ms

中凡螺旋板式换热器

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