2014波纹管换式热器性能及效益分析

2014波纹管式换热器性能及效益分析

——换热设备推广中心

当今社会，能源日益缺乏，提供能源的利用率变得更加重要啊，直接减少能耗是解决这个问题的重要途径之一。几年来，国内外管壳式换热器的强化传热已经有了较大的发展，大致分为两个方面：第一，强化传热管的传热效率，第二，壳程结构的改进发展。就强化传热管方面而言，目前国内外已经研制并开发出的各类强化传热管就有数十种之多。

本文主要来研究的是波纹管式换热器，波纹管换热器是我公司在传统的列管式换热器的基础上，应用强化传热理论及换热管独特的波峰与波谷的设计，使换热器的性能有了重大突破。它继承了列管式换热器坚固、耐用、安全、可靠等优点，同时又克服了其换热能力差、易结垢等特点。

一、结构分析

波纹管换热器主要适用于管内外介质有加热、冷却热交换的场合。其换热管材料为碳钢、铜、薄壁不锈钢。其内壁能改变流体流动状态，外壁能增大传热面积和扰动，从而达到双面强化传热的目的。

波纹管换热器的传热系数是普通管壳换热器的1.2～2.4倍，由于波纹换热管的特殊波形截面具有很好的补偿能力，管板热应力不会出现因拉应力大产生裂纹而失效。

二、性能特点：

1、传热效率高

波纹管换热器是依靠独特的传热元件—波节管来实现的。波纹管特殊的波峰与波谷设计，使流体流动时由于管内外截面连续不断地突变形成强烈湍流，即使在流速很小的情况下，流体在管内外均可形成强烈扰动，大大提高了换热管的传热系数，其传热系数比传统管式换热器高2—3 倍。

2、不污不堵不结垢，运行平稳

波纹管在工作过程中，一方面管内外介质始终处于高度湍流状态，使得介质中的固体微粒难以沉积结垢；另一方面受介质温差影响，波节管会产生微量的轴向伸缩变形，管内外的曲率会随之频繁变化，由于垢层和波节管的线膨胀系数相差很大，所以污垢和换热管之间会产生较大的拉脱力，即使有水垢沉着也会因此破裂而自动脱落，从而使换热器始终保持持久、高效的换热性能。同时管路通道大，压降小、节能效果明显，也不存在堵塞问题。

3、具有自动补偿功能

波纹管的特殊结构形状，使其在受热情况下，可有效的降低热应力，无须加设膨胀节，从而简化了产品结构，提高了产品的可靠性。

4、体积小，投资少省

由于传热系数明显提高，因而相同换热面积的情况下，外形尺寸减小，从换热器的寿命及运行费用等综合来考虑，相对投资较小。波纹管换热器

目前，波纹管换热器已被广泛应用于热电、石油、化工、天然气、轻工、冶金、城市集中供暖等领域，发挥着越来越大的作用。

三、适用范围

波纹管换热器主要适用于管内外介质有加热、冷却热交换的场合。其换热管材料为碳钢、铜、薄壁不锈钢。其内壁能改变流体流动状态，外壁能增大传热面积和扰动，从而达到双面

强化传热的目的。

波纹管换热器的传热系数是普通管壳换热器的1.2～2.4倍，由于波纹换热管的特殊波形截面具有很好的补偿能力，管板热应力不会出现因拉应力大产生裂纹而失效。

四、较高的经济效益

1、可以节省材料成本：波纹管换热器相比直管式换热器可以较大幅度减少设备制造用料成本。其中换热用料，如果比照不同材质锈钢材料可以降低大约一半以上材料，如果比照碳钢材料，虽然成本提高了一些，但比照换热能的提高幅度，总造价不高，所以波纹管式换热器具有较高的经济效益。

2、减少附件制造费用：由于具有良好的热膨胀适应能力，所以可以比照一般结构材料换热器，可以减少安装热膨胀节的购置安装费用上千元。

五、良好的社会效益性

对于想通的热交换需求量，由于其热阻小，换热系数高，所以可以减少热能动力源需求，节约煤炭及电力资源，所以具有良好的社会效益。

由以上分析可知，波纹管式换热器具有良好的经济效益和社会效益。

波纹管式换热器由我公司科研人员在传统的波节管、波纹管换热器的基础上研发的一种高效换热设备，是高效节能的高科技产品，它的传热系数可达2000-4000w／㎡·℃以上，换热效果远远优于管壳式换热设备，是管壳式换热设备的2-3倍，最高可达4倍。广泛应用于石油、化工、冶金、机械、轻工、食品、医药、电力、涂装、供热等工业部门。