列管式換熱器種類(lèi)與循環(huán)干燥工作原理?
列管式換熱器的結構比較簡(jiǎn)單、緊湊、造價(jià)便宜,但管外不能機械清洗。此種換熱器管束連接在管板上,管板分別焊在外殼兩端,并在其上連接有頂蓋,頂蓋和殼體裝有流體進(jìn)出口接管。通常在管外裝置一系列垂直于管束的擋板。同時(shí)管子和管板與外殼的連接都是剛性的,而管內管外是兩種不同溫度的流體。因此,當管壁與殼壁溫差較大時(shí),由于兩者的熱膨脹不同,產(chǎn)生了很大的溫差應力,以至管子扭彎或使管子從管板上松脫,甚至毀壞換熱器。
為了克服溫差應力必須有溫差補償裝置,一般在管壁與殼壁溫度相差50℃以上時(shí),為安全起見(jiàn),換熱器應有溫差補償裝置。但補償裝置(膨脹節)只能用在殼壁與管壁溫差低于60~70℃和殼程流體壓強不高的情況。一般殼程壓強超過(guò)0.6Mpa時(shí)由于補償圈過(guò)厚,難以伸縮,失去溫差補償的作用,就應考慮其他結構。 渦流熱膜換熱器采用最新的渦流熱膜傳熱技術(shù),通過(guò)改變流體運動(dòng)狀態(tài)來(lái)增加傳熱效果,當介質(zhì)經(jīng)過(guò)渦流管表面時(shí),強力沖刷管子表面,從而提高換熱效率。最高可達10000W/m2℃。同時(shí)這種結構實(shí)現了耐腐蝕、耐高溫、耐高壓、防結垢功能。其它類(lèi)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。
渦流熱膜換熱器的最大特點(diǎn)在于經(jīng)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(dòng)關(guān)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(dòng)力度。換熱管的剛性和柔性配置良好,不會(huì )彼此碰撞,
既克服了浮動(dòng)盤(pán)管換熱器之間相互碰撞造成損傷的問(wèn)題,又避免了普通管殼式換熱器易結垢的問(wèn)題。
列管式換熱器在循環(huán)干燥的過(guò)程中,由于這種較高溫度的空氣已達到或接近飽和狀態(tài),此時(shí)高溫高濕的空氣已帶不走物料中的水分,物料中的水分因外界濕度已達飽和即停止蒸發(fā),此時(shí)的高溫高濕的空氣對物料的繼續干燥不利,化工行業(yè)期待干燥設備制造業(yè)按照高品質(zhì)、低能耗、環(huán)保型的要求調整產(chǎn)品結構,夯實(shí)應用研發(fā)的基礎。日常生活中取暖用的暖氣散熱片、汽輪機裝置中的凝汽器和航天火箭上的油冷卻器等,都是換熱器。它還廣泛應用于化工、動(dòng)力和原子能等工業(yè)部門(mén)。換熱器既可是一種單獨的設備,如氨合成塔內的熱交換器在技術(shù)方面,在應用研發(fā)方面,既要注重新技術(shù)、新應用領(lǐng)域的開(kāi)發(fā),又要注重傳統工藝和傳統應用領(lǐng)域的革新和創(chuàng )新。
列管式換熱器干燥過(guò)程需要消耗大量熱能,為了節省能量,某些濕含量高的物料、含有固體物質(zhì)的懸浮液或溶液一般先經(jīng)機械脫水或加熱蒸發(fā),在很短的時(shí)間內就容易造成外界熱空氣飽和的場(chǎng)合,均采用全新風(fēng)干燥,即空氣經(jīng)翅片管換熱器加熱后,熱空氣的流向與物料的流量相逆流。另一種情況就是熱風(fēng)循環(huán)干燥,由于物料的含水量不高,較短時(shí)間內不容易對熱空氣造成飽和,而干燥又需要保持一定的蒸發(fā)溫度條件,此時(shí),多采用排除部分濕熱空氣,節約能源消耗,降低生產(chǎn)成本。
當冷、熱流體兩者或其中一種有物相變化時(shí),由于相變時(shí)只放出或吸收汽化潛熱,流體本身的溫度并無(wú)變化,因此流體的進(jìn)出口溫度相等,這時(shí)兩流體的溫差就與流體的流向選擇無(wú)關(guān)了。列管式換熱器除順流和逆流這兩種流向外,還有錯流和折流等流向。