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螺旋折流板換熱器殼程傳熱性能
1、概述冷換設(shè)備是煉油、化工、電力等行業(yè)工藝流程中的主要設(shè)備,據(jù)統(tǒng)計(jì),在煉油廠冷換設(shè)備約占全部設(shè)備的40%。它既是工藝流程中的主要設(shè)備,又是企業(yè)減少能耗、降低成本的主要手段,因此冷換設(shè)備技術(shù)水平是煉油廠先進(jìn)程度的主要標(biāo)志之一。我國(guó)現(xiàn)在大多數(shù)的冷換設(shè)備,其殼程介質(zhì)的流動(dòng)幾乎還是傳統(tǒng)的弓型折流板z字型流動(dòng)方式,使得冷換設(shè)備總傳熱系數(shù)K值一直停滯在較低狀態(tài),而到了2O世紀(jì)90年代初,一種新型冷換設(shè)備——螺旋折流板換熱器開(kāi)始應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,其殼程介質(zhì)的流動(dòng)呈“螺旋線”型流動(dòng)方式,導(dǎo)致折流板形狀發(fā)生了很大的變化,折流板為傘形,每塊折流板與殼體軸線呈一定的夾角,相鄰的折流板在周邊“首尾”相接,每四片就構(gòu)成一個(gè)外圓周連續(xù)的螺旋線,減小了殼程側(cè)的滯流區(qū)和死區(qū),因此減少污垢沉積,從而改變了殼程流體的流動(dòng)狀態(tài)且擴(kuò)大了換熱面積,達(dá)到提高傳熱效率的目的。又由于這種獨(dú)特殼層介質(zhì)的流動(dòng)方式,使殼程壓力降明顯降低,使得換熱器具有良好的抗振性,降低了管束由于振動(dòng)而產(chǎn)生的損傷,提高換熱器的使用壽命。
2、試驗(yàn)
2.1試驗(yàn)主要設(shè)備,TL儀器本次試驗(yàn)采用殼體為:Φ250mm(內(nèi)徑)X3m,3臺(tái)換熱器的管束均為兩管程。管子規(guī)格:Φ25mmX0.5mmX250mmX40根,管子排列方式為斜45。。試驗(yàn)在冷換設(shè)備綜合測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行,主要測(cè)試儀表、設(shè)備為:測(cè)溫:數(shù)字溫度計(jì),分度為O.O1℃;量程:溫度測(cè)量范圍為0—50℃和0—100℃;測(cè)壓:壓力表和壓差計(jì);流量計(jì):LzB-5O轉(zhuǎn)子流量計(jì)與IzJ一100轉(zhuǎn)子流量計(jì)并接,量程為1~50m3/h;:試驗(yàn)設(shè)計(jì):管程流體介質(zhì)為水,初定流量值為22m3/h;殼程流體介質(zhì)為油,流量為22m3/h;管程流量不變,殼程油流量按2m3/h遞增。測(cè)試殼程油流量與總傳熱系數(shù)的變化關(guān)系。
2.2試驗(yàn)流程本裝置主要包括兩個(gè)回路、三個(gè)組成部分。兩個(gè)回路:冷回路和熱回路,即換熱系統(tǒng)的管程和殼程。管程為介質(zhì)水,殼程為介質(zhì)油,測(cè)試水油之間的換熱效率。
三個(gè)組成部分包括:
(1)冷水的小儲(chǔ)罐和冷水的大儲(chǔ)罐(這樣便于水量的流動(dòng)平衡穩(wěn)定);
(2)熱油的儲(chǔ)罐及加熱部分;
(3)循環(huán)動(dòng)力系統(tǒng)。