繞管式換熱器是一種常見的熱交換設(shè)備，廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。它以其高效的傳熱性能和可靠的運(yùn)行特點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注。
一、原理
基本原理是通過(guò)管內(nèi)流體與管外流體之間的熱傳遞來(lái)完成能量交換，實(shí)現(xiàn)熱量的傳遞和轉(zhuǎn)換。具體而言，管內(nèi)流體即為需要加熱或冷卻的介質(zhì)，通過(guò)管道的內(nèi)部通道流動(dòng)，而管外流體即為加熱或冷卻介質(zhì)，通過(guò)管道的外部通道流動(dòng)。兩種介質(zhì)之間通過(guò)管壁進(jìn)行熱傳遞，從而實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移和熱量控制。
二、構(gòu)造
主要由管道、管束、管蓋、法蘭、法蘭蓋、支撐架等組成。其中管道內(nèi)部為流動(dòng)介質(zhì)的彎曲通道，稱之為管螺旋，管道外部為加熱或冷卻介質(zhì)的流動(dòng)通道，稱之為殼體。管束則是由一系列繞管而成的組件，每個(gè)管束由兩個(gè)端蓋固定在法蘭上，并通過(guò)法蘭蓋連接于支撐架上，為整個(gè)換熱器提供長(zhǎng)期穩(wěn)定的支撐。
三、工作過(guò)程
工作過(guò)程中，管道內(nèi)部的流體通過(guò)管螺旋逐級(jí)流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)熱傳遞，管道外部的流體也在殼體中流動(dòng)，與管道內(nèi)部的流體進(jìn)行熱傳遞。在此操作過(guò)程中，管道一端的介質(zhì)進(jìn)入管道，流經(jīng)所有的管螺旋，并最終從另一端流出。管道外的介質(zhì)則通過(guò)殼體進(jìn)入管道的一側(cè)，流過(guò)內(nèi)部的管螺旋，并最終從另一側(cè)離開殼體。
四、優(yōu)勢(shì)
1、操作簡(jiǎn)單方便
操作過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，無(wú)需特別專業(yè)的技術(shù)人員。使用者只需要根據(jù)操作規(guī)程，通過(guò)簡(jiǎn)單的步驟即可完成換熱操作。這一特性降低了操作難度，使得即使是普通工作人員也能輕松上手，從而提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
2、運(yùn)行效率高
采用了多管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)管道的流動(dòng)保證了流體的順暢性。這種結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)使得換熱器具有更高的傳熱效率。尤其在高溫、高壓和高粘度等特殊工作條件下，能夠表現(xiàn)出更好的適應(yīng)性，保證了功率的穩(wěn)定性。
3、結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小
采用緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其能夠在有限的空間內(nèi)完成安裝，有效減少了占地面積。這一特性使得繞管式換熱器特別適用于空間有限的場(chǎng)所，如城市建筑、船舶等。
4、阻力低，換熱速度快
阻力相對(duì)較低，無(wú)需安裝強(qiáng)大的液壓裝置。同時(shí)，其換熱速度較快，可以快速實(shí)現(xiàn)溫度控制，為用戶節(jié)約設(shè)備功耗，降低運(yùn)行成本。
5、高換熱系數(shù)，節(jié)能效果好
繞管式換熱器采用的設(shè)計(jì)理念和先進(jìn)工藝，使得其換熱系數(shù)較高。這種高效的換熱性能使其在節(jié)能方面表現(xiàn)出色，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)溫度的有效控制，從而降低了能耗。
6、安全性、可靠性高
在設(shè)計(jì)上考慮了多種安全因素，具有較高的安全性能和可靠性。它采用高品質(zhì)的材料制造，確保了設(shè)備的使用壽命和穩(wěn)定性。同時(shí)，其緊湊的結(jié)構(gòu)和高效的換熱性能也減少了因操作不當(dāng)或設(shè)備故障引發(fā)的安全風(fēng)險(xiǎn)。
五、應(yīng)用
1、化工領(lǐng)域
在化工生產(chǎn)過(guò)程中，廣泛應(yīng)用于各種化學(xué)反應(yīng)和物料處理的工藝中。例如，在蒸餾濃縮提取、物料母液精餾、回流反應(yīng)等工藝中，繞管式換熱器的高效換熱性能能夠提高生產(chǎn)效率，優(yōu)化工藝條件。此外，還用于尾氣回收和余熱回收系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了能源的循環(huán)利用，降低了生產(chǎn)成本。
2、醫(yī)藥領(lǐng)域
在醫(yī)藥生產(chǎn)過(guò)程中，同樣發(fā)揮著重要作用。它可用于制藥過(guò)程中的蒸餾、濃縮、提取等工藝，確保藥品的質(zhì)量和純度。此外，還應(yīng)用于藥品的冷卻和加熱過(guò)程中，以滿足不同工藝對(duì)溫度的要求。
3、電力領(lǐng)域
在電力行業(yè)中，主要用于電廠的冷卻系統(tǒng)和余熱回收系統(tǒng)。它能夠提高電廠的運(yùn)行效率，降低能耗，為電廠的節(jié)能減排做出貢獻(xiàn)。
4、石油領(lǐng)域
在石油開采和加工過(guò)程中，被廣泛應(yīng)用于油品的冷卻、加熱和回收等環(huán)節(jié)。其高效的換熱性能有助于提高石油開采和加工的效率，降低生產(chǎn)成本。
5、食品領(lǐng)域
在食品加工和保鮮過(guò)程中，可用于各種熱交換工藝，如食品的加熱、冷卻和干燥等。它能夠提高食品的品質(zhì)和口感，滿足消費(fèi)者對(duì)食品安全和口感的需求。
六、使用和維護(hù)
使用時(shí)，應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行選擇和配置，同時(shí)考慮到操作條件、溫度、壓力等因素，并配備必要的安全閥、溫度計(jì)、壓力表等設(shè)備，以確保安全和穩(wěn)定的運(yùn)行。在使用時(shí)，需要注意及時(shí)清洗管道，防止污垢和淤積影響熱傳遞效果，同時(shí)定期檢查和維護(hù)換熱器的性能，防止設(shè)備損壞或發(fā)生故障。
在繞管式換熱器的設(shè)計(jì)中，需要考慮多個(gè)因素。首先是傳熱系數(shù)，它取決于流體的性質(zhì)、流速以及流體之間的溫度差。傳熱系數(shù)越大，換熱效率越高。其次是壓降，即流體在繞管式換熱器內(nèi)部流動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的阻力損失。較大的壓降會(huì)導(dǎo)致能耗增加，因此需要合理控制。
