管壳式换热器

一、技术特点

    管壳式换热器（模块换热器）是一种新型的强化传热节能高效换热设备，它是吸收国内外先进技术的基础上，根据导热管材强化传热理论研制而成的。由于采用了特殊的成型方式，在管子的内外表面增加了传热面积，增加了管子外表面热媒的紊流传热效果。另外，由于采用了不锈钢材质，热媒在管子表面形成珠状凝结(改变以往热媒在管子表面凝结形成水膜热阻的弊端)，为后续的热媒强制对流换热器腾出了直接接触的换热表面。因而，在同等管式换热器中，我厂生产的管壳式换热器具有换热效率高、占地面积小、使用材料少，费用低等特点。

       管壳式换热器于1997年4月通过了省委的鉴定，鉴定委员会一致认为：双纹管汽一水、水一水换热器设计合理，各项技术经济指标先进，产品****空白，其主要技术性能指标居国内**水平。

管壳式换热器适用于城市供热、电厂、石油化工行业的汽一水和水一水换热场合，与其它换热器相比有以下优点：

1.传热系数高

    双纹管是用铜或不锈钢制成的高效换热管。紫铜、黄铜双纹管其内部有多头细螺纹，外部有单头粗螺纹；不锈钢双纹管为三头(120度)向里凹的螺旋槽管，并波及到内壁，管外往里凹的地方是管内凸起的。管壳式换热器的机理是对汽和水都进行强化换热，而被加热水强化程度要大于汽侧。汽水换热时主要热阻在水侧，只有提高水侧的给热系数才能保证较高的总的传热系数。

    汽侧：强化冷凝。管子表面的三头凹槽是冷凝液排出的通道，在表面张力和重力的作用下可使换热管表面的冷凝液沿凹槽旋转，并迅速脱离换热管表面，变原有的膜状凝结为强烈滴状凝结，使管外传热膜系数大大提高，测试结果表明，蒸汽在双纹管管外的凝结放热系数试验值比蒸汽在光管外放热系数高60％，比波节管高40％。

    水侧：在流体边界层理论指导下采取两种措施强化管内传热效果，在较低流速下形成非常强烈的湍流：一、管内被加热水受螺旋槽的引导靠近管壁沿轴向来复线旋转，形成强烈的螺旋状涡流湍动状态，有利于破坏边界层，减少边界层的厚度；二、螺旋槽向里的凸起使水流通道不断变化，对流体产生周期性扰动，促进流体内部质点相互传热，强化管内水侧的吸热。经测试，当雷诺系数小于700时，双纹管管内传热膜系数为光管的5—7倍，波节管的2—3倍。当雷诺系数大于700时，双纹管管内传热膜系数为光管的8.3倍，波节管的4

倍。

2．适合过热蒸汽场合，承压能力高，过载能力强

    耐高温、承压能力高是管壳式换热器的固定特点，由管壳式换热器的结构形成所决定的，是板式换热器、螺旋板式换热器等其它类型的换热器无法比拟的，管壳式换热器的*高设计压力可达几百个大气压，多按法定压力容器进行设计，考虑了较高的安全系数，因而过载能力强。双纹管是用无切削方法加工成的，没有破坏金属晶格结构，它具有管壳式换热器承压能力高、过载能力强的特点。

3．不易结垢

    被加热水在管内形成旋涡状紊流状态，形成不了与轴线平行的流股，使管内流体的温度、密度、杂质含量沿换热管径向分布是均匀的，同时在旋转离心力的作用力下流体对管壁有较强的冲刷效果，且换热管内表面光滑，因此从水中析出的生垢离子和其它杂质均没有沉淀形成结垢的条件，防垢防堵效果较好。4．水侧阻力小，节省循环动力消耗。

    被加热水在较低流速下便可达到传统意义上的湍流状态，且流体不易在管壁产生沉淀和结垢，流道总是畅通的，且换热器管程多采用单管程或两管程，很少采用四管程，加之换热管选型较短，缩短了流体在换热器中回转流动路程。因此压降小，一般小于50Kpa，节省循环泵运行费用。

4．不易泄漏

   管壳式换热器密封周长短，全换热器仅有两个不大的密封垫：换热器热流体在外，冷流体在内，而换热管的热膨胀系数大于壳体，有一定的补偿能力，热应力小，换热管的粗螺纹类似膨胀节，能减小热应力；管壳式换热器是不易泄露的。

5．维修量小，维护费用低

    由于上面三条，管壳式换热器的维修量小，维护费用低。板式换热器每年都需大量的维护费用。

6．占地面积小

管壳式换热器单位体积传热面积大(约为光管换热器的1．4倍、螺旋板换热器的1．5倍、波纹管换热器的1．7倍、浮动盘管换热器的3．5倍、和板式换热器相当)，总传热系数高，再加上有三种结构形式(卧式、耳式支座立式、腿式支座立式)，便于在不同位置安装，因此占地面积大大小于光管换热器、螺旋板换热器、波纹管换热器和浮动盘管换热器，其立式换热器的占地面积小于板式换热器。

二、设备安装

    1.安装前的检查：(a)检查设备外形是否符合图样要求，是否在运输中产生碰伤情况。(b)检查各零部件密封面是否有生锈、划伤、破坏等影响密封的情况。(c)检查各紧固件是否有松动、锈斑、裂纹及螺纹碰撞等现象。

    ２.安装：

    （１）基础安装：

    a.换热器可参照竣工图形式安装，各进、出口阀座上应装设相应通径的阀门，再与管路连接，所有阀门、仪表及辅件均用户自理。

    b.若换热器为立式的，则基础尺寸与底座尺寸相适应，基础可用混凝土浇注，也可采用钢结构，基础应预留地脚螺栓孔。若换热器为卧式的，则支座有长圆孔的是活动支座，活动支座的地脚螺栓采用两个螺母，第一个螺母拧紧后倒退一圈，然后用第二个螺母锁紧，以便鞍式支座在基础上自由滑动。

    （２）设备的就位安装：将设备轻轻放在基础上，垂直找正，设备中心线倾斜不得超过５mm，然后紧固地脚螺栓。

（３）安装压力表、温度计、安全阀：安全阀泄水口引至安全泄放处，容器与安全阀之间及安全阀排水管上均不得安装任何阀门。

三、操作规程及注意事项  

     首先打开进水阀和出水阀，使整个壳程完全充满水，然后关闭出水阀至*小（但要保持水循环），这时缓慢开启进汽阀或高温水阀至完全打开，检查各仪表是否有异常现象，同时检查疏水阀是否疏水正常，随着回水温度的逐渐升高，出水阀也不断增大，至回水温度达到图纸规定要求时，出水阀开至*大，检查各仪表工作正常，此时设备处于正常工作状态。

换热器严禁超温超压运行，内部有压力时，不得进行任何修理，安全阀在使用过程中应加强维护和定期检验，经常保持安全附件齐全、灵敏、可靠。

四、设备维护与保养

    １、当换热效率明显下降时，应进行水垢的清洗，也可用机械方法清洗，清洗时可将管箱卸下，并将管束拉出。

    ２、设备每年至少进行一次外部检查，每三年至少进行一次内、外部检查，每六年至少进行一次全面检验，其检验内容按《压力容器安全技术监察规程》执行。

    ３、设备停止运行时，必须将管系及壳体内的水全部放掉，当设备长期停用时，必须设法将设备内的水分烘干，并放入防蚀剂，以防止设备腐蚀。

五、供货范围

     １、本体、支座等（其它配件视合同情况配带）。

     ２、产品资料1份，竣工图1份，检验证明1份，安装使用说明书1份。