一、概述:
浮动盘管换热器选用了悬臂盘管的形式,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。
二、结构原理:
浮动盘管热交换器主要由壳体、盘管、干管、支座等组成,其核心部件——换热盘管采用紫铜管经先进的生产工艺加工成双螺旋盘管结构,盘管与干管采用螺纹联接,便于拆卸维护。壳体内设有挡流和混流组件。壳体等材质为碳钢或不锈钢。
本热交换器壳程为热水,管程为热媒(蒸汽、高温热水等),热媒为蒸汽时工作压力≤0.6MPa热媒为高温热水时工作压力≤1.6MPa)。热媒通过干管均衡流入每个换热盘管,由于管程流面积小,热媒以较高的速度流动,并在离心力的作用下推动盘管产生低幅高频振动,扰乱换热管与流体间的层流传热层,强化对流换热。被加热水依次经过换热盘管加热,并且在挡流和混流组件的引导下均匀流出。
三、性能特点:
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。
1、传热系数高:独特的高频振动,破坏了常规换热时的层流换热层,改善了传热方式,传热系数大大提高。ZFRJ型热交换器传热系数达2600~4000w/m2℃(汽水换热)和1800~3000w/m2℃(水水换热)。
2、防垢、除垢:换热盘管高频振动,不易积垢,即使有积垢,由于积垢的导热能力差,热胀缩性能远不如铜,很容易在热应力的作用下自行脱落。
3、节能:由于具有较高的传热系数,使得热量传递易于进行,热媒出水温度低,充分利用热能,减少了能源消耗,并使得低温能够得到适当利用。
4、水头损失小:壳程为大空间流体,阻力损失≤4KPa,管程为多个换热盘管并联,阻力损失≤15KPa。
5、噪声小:无动力运行,无噪声影响。
6、安装维护方便:严格按照国家规范制造;换热盘管可拆卸后取出维护;安装时只须用地脚螺栓固定在基础上即可。
四、应用范围及使用说明:
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广泛适用于: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。
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材质:壳体选用不锈钢或碳钢,传热管为紫铜管制造。
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由于本换热器传热效率高,必须在换热器进口管路上安装温度调节器,以控制蒸汽流量和热水温度,尤其是热水供应系统,温度控制更有必要,以保证人身安全。
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在由城市集中供汽时,为了温度阀门后压力,确保换热器安全运行,应在设备前安装一自力式压力调节器。
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为保证换热器流通能力,保证温度调节器的最可靠功能,在温度调节器钱必须安装一过滤器
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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。
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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。
五、设计选型
浮动盘管换热器适用于以蒸汽或高温热水为热媒的交换系统,完全可替代老式换热器。
1、设计时应先确定换热器的运行工况,即热媒进出口温度、冷媒进出口温度及流量、热负荷等,从而计算出所需换热器的换热面积。
基本计算公式:Q = e·K·F·Dt
式中:Q—热负荷W K—传热系数 w/m2·℃ F—换热面积m2
Dt—传热温差℃ e—修正系数
转换为选型公式:F = Q(e·K·Dt)
(1)热负荷Q:根据工程需要确定。
(2)传热系数K:参考前述传热系数范围。
(3)传热温差Dt:一般按算术平均温差估算:
式中:T1,T2--热媒进出口温度℃ t1,t2—冷媒进出口温度℃
(汽水换热时按汽-水、水-水分两段计算平均温差较为准确;需精确计算时宜采用对数平均温差)
(4)污垢修正系数e:一般取0.7~0.9,水质较差时取小值。
2、根据换热器的承压状况选用合适的工作压力。
3、根据工程实际设计适当数量的换热器,以保证连续、稳定的供水。
4、选用TFH型换热器的换热面积应大于计算所得换热面积,且需考虑一 定的富裕量。