新型換熱技術(shù)(參考版)
2024-08-16 07:55本頁面
【正文】 。于2011 年11 月3 日，打開凝汽器觀察，發(fā)現(xiàn)凝汽器管板表面較潔凈，管束內(nèi)壁有少量灰褐色軟泥漿狀物，經(jīng)常壓水沖洗后，灰褐色軟泥漿狀物可清除，冷卻管端部向內(nèi)300 mm用金屬刮檢查未見硬垢。凝汽器長期工作，在其內(nèi)壁常會形成污垢，污垢不僅增大了熱阻，降低了換熱效果，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且更嚴(yán)重的是污垢的集聚會直接危害汽輪機(jī)本體的安全可靠性。秦山核電310 MWe 系統(tǒng)設(shè)備改造是成功的，新型高效折流桿式換熱器在新建核電項目推廣應(yīng)用，其技術(shù)將得到進(jìn)一步提高，應(yīng)用前景較好。K) ，消滅了流動死區(qū)，基本消除了誘導(dǎo)振動，流動阻力大為減小，污垢也因擾流的自潔作用而不易沉積，運(yùn)行換熱效率穩(wěn)定。殼程進(jìn)出口處設(shè)置外導(dǎo)流筒，使流體低速進(jìn)出管束，同時把流體由橫掠管束改為順換熱管流動，消滅了流動死區(qū)，充分利用了換熱面積。環(huán)上裝置若干普通折流桿和起微擾流作用的折流桿，折流桿依次按水平和垂直方向安置，普通折流桿用以固定換熱管( 見圖4) 。該專利設(shè)備通過改變換熱器管束、外殼及折流桿的結(jié)構(gòu)，打破傳統(tǒng)換熱器利用折流板間距改變流速、控制振動及阻力來確定傳熱效率的技術(shù)路線，殼程流體由折流板結(jié)構(gòu)的相對換熱管為橫流改為順流，降低流動阻力，利用折流桿使低速流體也變成湍流來提高換熱器傳熱效率。針對普通折流桿式換熱器的缺陷，廣東某電力設(shè)備廠和華中科技大學(xué)合作，開發(fā)了電站外導(dǎo)流折流桿海水－ 工業(yè)水換熱器，在華能汕頭電廠試用成功。其總傳熱系數(shù)K 值一般為2000 W/( m2電站用的水－ 水換熱器為固定管板弓形折流板管殼式換熱器。板式換熱器的冷卻水和被冷卻水在波紋板的兩側(cè)對流，這些傳熱板的波紋斜交。傳熱板被緊固的墊片密封，以防止外部泄漏。板式換熱器由一組波紋形的平行金屬板構(gòu)成，在板片的4個拐角處都有通道孔，傳熱板被夾緊在一個側(cè)面附有連接管的固定板和活動壓緊板的框架中，并用螺栓緊固夾緊。熱管換熱器在余熱回收、降低能耗、節(jié)約能源、減少二氧化碳排放、改善環(huán)境等方面所帶來的綜合效益是巨大的。在換熱平均溫差20度時，與傳統(tǒng)的煙氣橫掠列管換熱的氣氣換熱器的20kJ/kg復(fù)合相變換熱器中的“相變段”是整個技術(shù)得以實(shí)施的核心部件之一。這種技術(shù)首次提出將換熱器最低金屬壁面溫度定義為“第一設(shè)計要素”的理念，以及首次提出將對產(chǎn)生煙氣低溫結(jié)露和腐蝕具有關(guān)鍵性影響的最低壁面溫度置于“可控可調(diào)狀態(tài)”的創(chuàng)新概念。熱管結(jié)構(gòu)上分加熱段、絕緣段和冷凝段三段, 加熱段與余熱熱源接觸吸收余熱, 熱管工作介質(zhì)不論是液態(tài)或是固態(tài), 總是在開始工作傳熱時均集中在熱管的加熱段, 當(dāng)熱管的加熱段一接觸吸收余熱熱源吸熱時, 熱管工作介質(zhì)就蒸發(fā)或升華, 并以高速度向冷卻段運(yùn)動, 同時將熱量帶到了冷卻段, 傳遞的熱量是熱管工作介質(zhì)的汽化潛熱, 放出汽化潛熱,工作介質(zhì)就凝結(jié)成液態(tài), 連續(xù)循環(huán)下去, 工作介質(zhì)就不斷傳遞熱量。3..最近幾年，熱管式換熱器在電廠中得到了很大的應(yīng)用。,內(nèi)部流體呈紊流狀態(tài),不易產(chǎn)生結(jié)垢和表面附著物,其傳熱系數(shù)不易改變,冷卻效果恒定。2. 新型的板式換熱器組波紋金屬板組成,板片上裝有密封墊,引導(dǎo)流體交替的流至各自的通道內(nèi),提高湍流程度。波紋管是管內(nèi)流道截面連續(xù)不斷地突變, 造成流體即使在流速很低的情況下也始終處于高度的湍流狀態(tài), 難以形成層流, 使對流傳熱的主要熱阻被有效克服, 管內(nèi)、外傳熱被同時強(qiáng)化。內(nèi)、外螺紋管換熱器可提高傳熱系數(shù), 螺紋管的總傳熱系數(shù)為光滑管的兩倍以上, 一般在滿足生產(chǎn)的情況下, 2 臺內(nèi)、外螺紋管換熱器具有3 臺光滑管換熱器的傳熱能力。光滑管的傳熱面積只是低肋管的38% 。目前，已經(jīng)線圈、螺旋帶、螺旋片、扭帶和靜態(tài)混合器等），翅片管，低肋管，波紋管等替代原有的光管。，可通過改變管子外形或在管內(nèi)加入插入物的方式，來強(qiáng)化傳熱，提高其效率。同時, 與正常流速相比, 這種內(nèi)插件使換熱管的防垢能力提高8～10倍。這種內(nèi)插件由一組延伸至管壁的圓芯體組成, 它可使管側(cè)傳熱效率提高2～15倍。目前, 管內(nèi)內(nèi)插物主要是利用各種金屬的條、帶、片和絲等繞制或扭曲成螺旋形, 如麻花鐵、螺旋線、螺旋帶及螺旋片等,或沖成帶有缺口的插入帶。5. Hitan 繞絲花環(huán)換熱器該型換熱器是英國Cal Gavin Ltd 公司開發(fā)的一種新產(chǎn)品, 采用一種稱之為Hitan mat rix element s的絲狀花內(nèi)插物, 可使流體在低速下產(chǎn)生徑向位移和螺旋流相疊加的三維復(fù)雜流動, 可提高誘發(fā)湍流和增強(qiáng)沿溫度梯度方向上的流體擾動, 能在不增加阻力的條件下大大提高傳熱系數(shù)。組裝換熱器時也可采用螺旋扁管與光管混合方式。由于管子結(jié)構(gòu)獨(dú)特使管程與殼程同時處于螺旋運(yùn)動, 促進(jìn)了湍流程度。螺旋扁管的制造過程包括了“壓扁”與“熱扭”兩個工序。此外, 螺旋折流板結(jié)構(gòu)可以滿足的工藝條件很寬, 設(shè)計方面具有很大的靈活性, 可針對各種特殊的工藝條件選擇最佳的螺旋角。每個折流板與殼程流體的流動方向成一定的角度, 使殼程流體做螺旋運(yùn)動, 能減少管板與殼體之間易結(jié)垢的死角, 從而提高了換熱效率。其基本原理為: 將圓截面的特制板安裝在“擬螺旋折流
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