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变截面管换热器不同管间支撑物下的实验研究
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变截面管换热器不同管间支撑物下的实验研究

1.易宏 2.江楠 3.邓波

(1.广州市煤气公司,广东广州 510060;2.华南理3-大学化机所,广东广州 510640)

摘要:分别对管束结构为单弓形折流板、 1/3变截面管与2/3光管组合、2/3 变截面管与1/3光管组合及在1/3变截面管与2/3光管组合的基础上,再在此管柬边缘部分布置小直径管的4种管壳式换热器进行试验比较和分析。试验结果为无折流板变截面管混合管束纵向流管壳式换热器在工业上的推广提供了一定的依据。

关键词:管束结构;光管;变截面管;传热一压降

中图分类号:TE965 文献标识码:B 文章编号:1006—8805(2006)0卜0009—02

随着工业的发展,对冷换设备壳程传热的研究不断增多,其中一种壳程强化途径是改变壳程支撑物的形式。无折流板混合管束高效换热器是以光管和变截面管相邻而依靠变截面管的变形凸起作为管间支撑物的,它取代折流杆和折流板等管间支撑物。本文通过实验进而比较其与传统的折流板换热器在性能方面的差异。

1 实验

实验由以下4部分组成:

(1)管间支撑物为折流板的管壳式换热器的壳程性能实验。

(2)管束结构为1/3变截面管与2/3光管组合的无折流板管壳式换热器的壳程性能试验。

(3)管束结构为2/3变截面管与1/3光管组合的无折流板管壳式换热器的壳程性能试验。

(4)由于旁路流是纵向流换热器的主要弊端,本文并进行了管束结构为1/3变截面管与2/3光管组合,且管束外缘部分布置小直径管的壳程性能试验。

1.1 实验装置和流程

本实验的主要设备是管壳式换热器,所用的换热管为φ19mm×2mm 的铝管,共有19根管子。管束外缘所用的小直径管为φ10mm×lmm的铝管。换热器壳体的直径为150mm,长度为2m。用细铁丝将管束捆住。本实验利用空气一水蒸汽对壳程进行传热和阻力实验。空气走壳程,水蒸汽走管程,两流体为逆流流动。空气通过鼓风机、热球风速仪、进口阀进入壳程。泵将水从水池中抽到汽包,通过汽包排水管进入电热锅炉加热至沸腾。为保证锅炉与汽包的汽水循环正常进行,应使汽包的玻璃板液位计保证一定读数。水汽化后进入汽包,当汽包内的蒸汽压力达到一定程度时,可进入换热器进行实验。在壳体的进出口处用温度计测量空气的进出温度。在水蒸汽进入换热器前装有液封槽,其目的是为了保证管程的饱和水蒸汽的压力恒定,由此保证饱和水蒸汽的温度恒为100℃ 。在壳程进出口处用液压计测量壳程的压力降。实验装置与流程如图1所示。
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