花板换热器与单弓形折流板换热器对比实验研究

摘要:折流板壳程流体横向冲刷换热管时存在振动大、压力损失大和易结垢的缺点,折流杆换热器用作冷油器时壳程Re偏低,为了克服上述缺陷,研制出一种新型的花板换热器。花板换热器中壳程流体的流动方式与单弓形折流板换热器不同,壳程流体纵向冲刷换热管,具有壳程阻力较小、换热器内管子振动噪声小等特点。本文通过对花板与单弓形折流板换热器的换热和流阻性能的实验比较,得到在相同的雷诺数下,花板换热器的壳程压降仅为单弓形折流板换热器的70%—80%,以单弓形折流板换热器为参照时的花板换热器综合效益比为110%—140%。

换热器壳程支承结构的强化是目前强化换热中的一个方向。传统的单弓形折流板支承属于横向冲刷换热管流动,具有阻力大、传热死区多、易积垢等问题。因此,近年来出现了许多新型的壳程折流支承结构,如双弓形折流板、三弓形折流板、螺旋折流板、折流杆和空心环支承等。这些新型折流支承结构的共同特点是:尽可能消除流动和传热的死区,增加渗透性[1—2];减少甚至消除横流成分,变为纵向流。由于流阻小,又不会引发流体流动振动,所以,可以大大提高壳程流速,污垢与腐蚀均可减少,传热面积可得到充分利用,因此,消耗动量大大减少,从能量利用角度考虑是十分有利的。茂港电力设备厂的拳头产品是折流杆换热器,其在热电厂的低压加热器和高压加热器得到广泛应用,但在冷油器的投标中优势不明显,因此,期望在新的壳程支承结构有所突破,经与高校合作,研制出花板结构换热器[3],以下是试件的实验结果。

1实验装置

实验采用的换热器由茂港电力设备厂制造,结构见图1。