转轮除湿机设计中换热器设计

转轮除湿机可以不断高效运行离不开转轮除湿机的再生,一些转轮除湿设备使用比较多的厂商,响应国家倡导的低碳生活方式,也为了节能能耗,降低企业运行成本,转轮的再生方式大部分都是使用蒸汽再生,而使用蒸汽再生就不得不涉及到换热器的使用和设计。

转轮除湿机中使用的一般是蒸汽换热器,蒸汽换热器一般分为“直接加热型”和“间接加热型”,通常转轮除湿机换热器设计中使用的都是间接加热型的蒸汽换热器。

间接换热设备又可分为列管式换热器、螺旋板式换热器、波纹管式换热器、浮动盘管换热器、机械换热机组、涡流热膜换热器。

一、列管式换热器

采用层流传热,一级换热热效率不超过80%,冷凝水温度高,超过100℃,易汽化,蒸汽压力低于0.2MPa时,易产生蒸汽与水的冲击噪音,且有储存热水功能,水温上热下冷。份量重,易结垢。因检修需要一定抽管距离,且占地面积大,价格高,基本为淘汰产品。

二、螺旋板式换热器

采用层流传热,有两种不同材质:一种为碳钢,一种为不锈钢。热效率不超过80%,一次性使用无法维修。比列管式占地相对小,易结垢,造价低,冷凝水温度超过100℃.易汽化,蒸汽压力小于0.2MPa时,冷凝水与蒸汽产生汽水冲击噪声,因价格低廉不普遍被采用。

三、波纹管式换热器

采用振动和层流混合传热,一级换热热效率不超过80%,占地小,易结垢,冷凝温度超过100℃,易汽化,蒸汽压力小于0.2MPa时,水与蒸汽产生冲击噪声,因占小,90年代初为流行产品。

四、浮动盘管换热器

采用振动传热,该技术国内基本是引进美国技术发展而来。是利用蒸汽动能,换热面产生振动破坏水膜,层流变为稳流传热,是世界上比较先进的方法,并能利用温差自行脱落硬质水垢,但对微孔软水垢无效。因制造工艺而异,热效率约在80-90%左右。0.2MPa以下蒸汽易产生汽水冲击噪声。储存式上下温差大,有死水区。以及占地面小,价格稍微偏高,现在有很多地方采用,目前国内所有厂家未做过试验,蒸汽压力与水压多大时合适,振频率过大,水分子与换热面不接触,无法传热,过小又起不到破坏水膜的作用,影响传热系数。

五、机械换热机组

为两级换热:第一级将蒸汽通过喷淋方法变为高温水;第二级用水泵高流速(3M/S)在板式换热器中产生高速摩擦进而产生喘流换热器。这种换热器机组是目前国际上热效率最高(97.8%),冷凝水低于100℃,0.2MPa以下蒸汽正常使用,但因占地大、造价高(比浮动盘管高5倍以上)、消耗电力、维修大、价格贵、无法普遍使用。

六、涡流热膜换热器

涡流热膜换热器采用最新的涡流热膜传热技术,通过改变流体运动状态来增加传热效果,当介质经过涡流管表面时,强力冲刷管子表面,从而提高换热效率。最高可达10000W/m2℃。

这种结构实现了耐腐蚀、耐高温、耐高压、防结垢功能。其它类型的换热器的流体通道为固定方向流形式,在换热管表面形成绕流,对流换热系数降低。

涡流热膜换热器的最大特点在于经济性和安全性统一。由于考虑了换热管之间,换热管和壳体之间流动关系,不再使用折流板强行阻挡的方式逼出湍流,而是靠换热管之间自然诱导形成交替漩涡流,并在保证换热管不互相摩擦的前提下保持应有的颤动力度。换热管的刚性和柔性配置良好,不会彼此碰撞,既克服了浮动盘管换热器之间相互碰撞造成损伤的问题,又避免了普通管壳式换热器易结垢的问题。

转轮除湿机设计中换热器设计

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