缠绕管式换热器与普通管壳式换热器的比较

缠绕管式换热器结构紧凑主要体现在单位容积具有较大的传热面积。对管径为8~21mm的传热 管的传热面积可达100~170m2/m3;而普通管壳式 换热器的传热面积只有54~77m2/m3,是缠绕管式 换热器的45%左右。普通的管壳式换热器折流板起着改变流体流动 方向和支撑管的作用。传统弓形折流板换热器中, 壳侧流体成弯曲的Z字形流动,但这种折流板的布置形式存在一些问题:

(1) 沿程压力降大,易产生流动滞止死区;

(2) 旁流和漏流降低了有效横掠管束的质量流 速;

(3) 高的流体流速诱导换热管的振动,缩短了换热器的寿命。

因此,许多研究致力于改变传统的折流板结构的形式。

据调查,90%以上的普通管壳式换热器都存在不同程度的结垢问题,造成传热性能变差,传热效率 下降,其下降幅度平均可达30%以上。除直接造成能量损失外,还会导致生产装置运行负荷降低,影响 成套装置的生产能力。另外,设备结垢还会引起流 体流动阻力增加,从而带来装置动力消耗的增加。周期性的停车清洗,也增加了装置的运行成本。 对于缠绕管式换热器,管内流体以螺旋方式通 过,降低了壁面附着的可能性以及结垢倾向。壳程流体逆流横向交叉通过绕管,在相邻管之间、层与层 之间不断地分离和汇合,使壳体流体的湍流度加强, 相同流速下也减少了沉积的几率。对于适宜的流体(一般指不含颗粒及纤维流体),缠绕管式换热器管壳程都表现出良好的抗垢性,保证了设备的长周期、高负荷运行。