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影響換熱器結(jié)垢的因素

影響換熱器結(jié)垢的因素有很多,如流體速度、流體流動(dòng)狀態(tài)、流體組分的組成和含量以及換熱器的結(jié)構(gòu)等都對(duì)污垢的形成有一定的影響,從應(yīng)用角度考慮,我們只有找出主要因素才能使結(jié)垢問題得到有效解決。

(1)流體的流動(dòng)速度:在換熱器中,流速對(duì)污垢的影響應(yīng)該同時(shí)考慮其對(duì)污垢沉積和污垢剝蝕的影響,對(duì)于各類污垢,由于流速增大引起剝蝕率的增大較污垢沉積的速率更為顯著,所以污垢增長率隨著流速的增大而減小。但是在換熱器的實(shí)際運(yùn)行中,流速的增加將增大能耗,所以,流速也不是越高越好,應(yīng)就能耗和污垢兩個(gè)方面來綜合考慮。

(2)傳熱壁面的溫度:溫度對(duì)于化學(xué)反應(yīng)結(jié)垢和鹽類析晶結(jié)垢有著重要的作用,流體溫度的增加一般會(huì)導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)速度和結(jié)晶速度的增大,從而對(duì)污垢的沉積量產(chǎn)生影響,導(dǎo)致污垢增長率升高。

(3)換熱面材料和表面質(zhì)量:對(duì)于常用的碳鋼、不銹鋼而言,腐蝕產(chǎn)物的沉積會(huì)影響結(jié)垢;而如果采用耐蝕性能良好的石墨或氟塑料等非金屬材料,則不易發(fā)生結(jié)垢。換熱面材料的表面質(zhì)量會(huì)影響污垢的形成和沉積,表面粗糙度越大,越有利于污垢的形成和沉積。但氟塑料的管束表面較光滑，不易結(jié)垢。

換熱器冷卻管與散熱片

    套片式換熱器稱為翅片管式換熱器，是冷卻管外帶肋的換熱面，冷卻管形狀有：圓形、長腰形、橢圓形，水滴形。散熱片和冷卻管連接質(zhì)量的好壞對(duì)換熱器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)起著關(guān)鍵的作用。套片式換熱器是冷卻管外帶散熱片的一類換熱器，存在冷卻管與散熱片的連接工藝問題。散熱片與冷卻管的連接方式有脹接、擠壓和焊接。脹接方法有機(jī)械脹管和水，機(jī)械脹管和水壓脹管的比較

    機(jī)械脹管方法是采用液壓缸或拉力機(jī)拉動(dòng)擴(kuò)杠運(yùn)動(dòng)，擴(kuò)杠前端安裝有擴(kuò)頭，擴(kuò)頭在冷卻管內(nèi)運(yùn)動(dòng)，使冷卻管內(nèi)外徑增大后與散熱片緊貼。

    水壓脹管方法是往冷卻管內(nèi)打入高壓的水流，水流推動(dòng)擴(kuò)頭運(yùn)動(dòng)，使冷卻管與散熱片貼合。通過優(yōu)選精密球擴(kuò)頭和擴(kuò)管工藝，采用線接觸過盈脹接，有效地減少管與散熱片之間的間隙，使散熱片與冷卻管的貼合率達(dá)到98%以上，有效地降低了熱阻，提高了傳熱性能，同時(shí)也大大提高了氣體換熱器的生產(chǎn)效率。因不需要裝夾工裝，故可降低成本,并且冷卻管內(nèi)的壓力液能潤滑和冷卻管璧,外觀質(zhì)量有所改善。管內(nèi)充滿壓力液體,能很好地帶走因擴(kuò)管產(chǎn)生的熱量，擴(kuò)管后管壁溫度基本不升高，不產(chǎn)生熱應(yīng)力。

浮頭式換熱器浮其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩端管板之一不與殼體固定連接，可在殼體內(nèi)沿軸向自由伸縮，該端稱為浮頭。浮頭式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)換熱管與殼體有溫差存在，殼體或換熱管膨脹時(shí)，互不約束，不會(huì)產(chǎn)生溫差應(yīng)力；管束可從殼體內(nèi)抽出，便于管內(nèi)和管間的清洗。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用材量大，造價(jià)高；浮頭蓋與浮動(dòng)管板之間若密封不嚴(yán)，發(fā)生內(nèi)漏，造成兩種介質(zhì)的混合。浮頭式換熱器適用于殼體和管束壁溫差較大或殼程介質(zhì)易結(jié)垢的場合。