翅片管换热器在电厂节水改造中的应用论文

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1、翅片管换热器在电厂节水改造中的应用论文.freel2.℃)水在壁面上沸腾时的换热系数为：5000—100002.℃)水流经壁面时的换热系数大约为：2000—100002.℃)空气或烟气流经壁面时的换热系数为：20-802.℃)空气自然对流时的换热系数只有：5—10(m2.℃)由此可见，流体与壁面之间的换热能力的大小相差是很悬殊的。因此换热器的换热效果取决于换热系数低的一侧，即为换热瓶颈。要提高换热效果最有效的方法之一就是在低侧采用扩展表面，即做成翅片管。假定翅片管的实际传热面积为原来的光管外表面积的若干倍，虽然换热系数仍然很低，但总体的传热效果将

2、大大增加，从而使整个传热过程增强，在总传热量一定的情况下，也可以使设备的金属耗量减小，经济性提高。二、我厂采用的济南达能公司生产的“复合双金属翅片管冷却器”系山东大学和俄罗斯中央柴油机研究院联合开发专利技术。1.翅片管冷却器单位体积的换热面积一般要比光管冷却器大出5～10倍。换热管采用铜铝复合双金属翅片管，即铜管与铝管复合后，在专用机床上轧出铝翅片，铜铝结合为一体，其间无热阻。2.由于翅片的特殊结构和翅片管合理的布置，使流体在通道中形成强烈的湍流，并使热边界层不断的破坏，从而使其换热效率比传统的光管得到很大的提高，并且具有自清洁作用，翅片污垢不易

3、积存。3.保证换热效果的前提下减少换热管子的数量，减少金属的消耗率，这样可以使得管板应力分布均匀，不易泄漏。采用双层金属材料，而基(衬)管由一层铝壁保护，抗腐蚀，对温度突变及振动有良好的抗力，不易泄漏。4.铝翅片很薄，结构紧凑，重量轻，既是主要的传热表面，又是两隔板的支撑，故强度高。5.采用防止电化学腐蚀的特殊措施，保护冷却器管板。三、改造实施情况(以给水泵冷油器为例)1.改造要求由于热电厂原汽机及辅机的冷换设备所占空间的限定，且考虑到在不影响生产的前提下，尽量缩短改造时间及减少改造的工作量，要求主冷油器的改造在不停机情况下进行，这就要求主冷油器

4、的接口定位尺寸与外形尺寸不能改变，给水泵冷油器也存在类似的要求，因此改造后的冷油器必须考虑在限定的空间内布置更大换热面积的换热元件，并且要采用其它措施以强化传热。给水泵冷油器采用俄罗斯的铜铝“复合双金属翅片管”技术，用铜铝复合双金属冷轧翅片管作为传热元件，代替原来的光管。根据现场的温度、流量参数要求，确定合适的流体空间，布置足够的换热面积；并根据透平油的边界层特点设计翅片高度与节距，加强油流体的湍流，增大传热系数，增加换热量，改善其换热效果。2.计算、设计技术要求：2.1技术指标(1)冷油器进口最高油温：≤60℃(2)冷油器出口油温：35℃～45

5、℃(3)冷油器进口水温：≤37℃(4)冷油器管承压力：0.2Mpa(5)冷油器壳承压力：0.5Mpa(6)循环水水质情况：电导率：3348US/平方厘米悬浮物含量：94毫克/升2.2热力计算数据表：略2.3设计要求经综合分析，采用俄罗斯的铜铝“复合双金属翅片管”技术，根据现场的温度、流量参数要求，计算分析确定合适的流体空间，布置足够的换热面积；并根据透平油的边界层特点设计翅片高度与节距，加强油流体的湍流，增大传热系数，增加换热量，改善其换热效果。(1)换热管采用铜铝复合双金属翅片管，即铜管与铝管复合后，在专用机床上轧出铝翅片，铜铝结合为一体，其间

6、无热阻。(2)铝翅片外径φ24，翅片节距2.3mm。根据透平油的边界层厚度，对翅片高度和节距进行了优化设计，最大可能地减少了油流体边界层的影响，强化了油侧的传热，提高了整体传热系数。(3)基管尺寸为φ16×1，材质为加砷锡黄铜，锡的作用在于抑制黄铜脱锌，提高黄铜的耐蚀性；加少量的砷是为了防止应力腐蚀。(4)设计该冷油器壳体直径为φ377，换热管有效长度为1.44m，换热面积为15m2。(5)在保持原壳体不变的情况下，有效地增大冷油器的换热面积。(6)翅片的特殊结构和翅片管合理的布置，使流体在通道中形成强烈的湍流，并使热边界层不断的破坏，从而

7、使其换热效率比传统的铜管得到很大的提高。(7)保证换热效果的前提下排列换热管的数量要少，这样可以使得管板应力分布均匀，不易泄漏。(8)用双层金属材料，基(衬)管由一层铝壁保护，抗腐蚀，对温度突变及振动有良好的抗力，不易泄漏。(9)铝翅片很薄，结构紧凑，重量轻，强度高。(10)将壳体直径增加至φ590，高度不变，接口尺寸不变。此方案可布管306根，冷油器的换热面积增至68m2，比原来的40m2增加了67.5%；水侧通流面积为0.0236m2，水速1.2m/s。这样不仅换热面积得到有效增加，水速也从原0.9m/s(偏低)提至经济安全水速1.2m/s，

8、使水侧传热系数有效提高，且由于高度与原壳体保持不变，接口尺寸不变，并不增加安装工作量，还可以较容易地将原管板易泄漏的密封方式改为结构简单