产品详情

（中石宇达波纹管有限公司：http://cdzsyd.cn.alibaba.com/）

（电话：028-87607658，传真：028-87595258）

        在热电联产、集中供热、石油化工、油品输送、冶金、轻工及宾馆、医院等领域具有广泛的应用。波纹管换热器是换热器家族中一个高新技术产品，其具有高效、安全、可靠、节能、不易堵漏、密封周期长的，综合性优点，尤其适合在高温、高压的条件下实用。金属波纹管（俗称：弹性元件）：由黄铜，锡青铜，铍青铜和不锈钢等金属薄壁管经液压而成。它广泛应用于气动，电动仪表中作弹性敏感元件，机械设备中作密封元件，在阀门中也常用。它在管路系统中起温度补偿和气动附件的作用。

2 、波纹管换热器的主要结构特点

我们先来分析一下间壁两侧流体热交换过程:流体在圆管内流动时，分层流层和湍流层，介质在管内各点的速度随该点与管中心的距离而变，距离管壁附近流速最慢，为层流层，越离管壁较远处，流速越快，为湍流层。

物质间热交换过程有三种：热辐射、对流传热和热传导。化工中常遇到的是温度不太高的流体间的热交换问题,此时辐射传热通常可不予考虑。热量自热流体传到间壁表面的一侧,或自间壁另一侧表面传给冷流体,都属于对流传热。对流传热是在流体流动的过程中发生的热量传递现象,所以和介质流动的情况密切相关。即使是在湍流流动的情况下，流体主流中由于旋涡丛生，流体各部分相互混合，所以热阻很小，从而在和流体流动方向垂直的截面上，湍流中心区各点流体之间的温度趋于一致；但在紧靠壁面处，总有一层流体膜顺着壁面作层流流动，称为层流底层。在冷流体一侧，热量在传入冷流体主体之前，必须首先通过它。由于通过这层流体膜的传热是以导热方式进行的，所以流体膜虽薄，却是对流传热的主要热阻，温度降也主要集中在层流底层中。

3 波纹管换热器性能分析

3.1波纹管换热器换热性能分析:

(1)良好的对流传热性能

由于换热管壁制造成一个个的波纹,所以介质在管内流动时,其层流层被凸凹不平的壁面所破坏,这样就大大提高了介质的湍流层, 形成不断的旋涡式湍流流动,可达到更充分的换热效果，从而提高了介质间的对流传热系数α（可大约提高2～３倍），降低了对流热阻1/α，使波纹换热器具有良好的对流传热性能。

(2)良好的热传导性能

本设备波纹换热管采用不锈钢薄壁管制成，不锈钢具有良好的热传导性能，即热传导系数λ大。切采用０.5ｍｍ～0.7ｍｍ的薄壁管,这样就保证减小了传导热阻b/λ值。

普通换热器的换热管壁厚一般厚度达２ｍｍ～３ｍｍ,而波纹管换热器与之相比，同材质情况下可提高热传导性能２～３倍。所以它具有良好的热传导性能。

(3)较低的污垢热阻

由于换热管采用波纹形,所以介质在换热管内外壁流过时,增加了湍流流速,形成了一个个向前不断涡流流动的流态，大大减少了介质在换热管内外壁上积垢的可能，从而大幅度降低了污垢热阻Rs。

(4)单位容积传热面积大

由于换热管是由光管连续胀形,外表面形成一圈圈的波纹,所以内外表面积均比同长度的光管大,如用φ27X0.7光管制成后的波纹管表面积可以比原来增大20%左右，所以同壳径的换热器，装有同数量的换热管，装波纹管的可以比装光管的换热面积大。

从以上分析可知，波纹管换热器具有良好的热交换性能。

3.2波纹管换热器使用性能分析

(1)不污、不堵、不结垢

由于该设备的换热管采用不锈钢材料制成，换热管为波纹形的特点，增大了介质的湍流层，减少了易滞留积垢的平流层，大幅度减少了换热管内外壁积污的可能,故防堵性能好，管程耐蚀性好。不所以它照比其它换热器大幅度减少了设备的清理维护工作量，方便了用户的使用。最近证实首台换热器在浑河供热所已经使用五个供暖期仍不结垢，这足以证明新产品有很强的防结垢能力，从而也保障了换热器的稳定运行（换热效率不降低）。

(2)防漏能力强

因为每根换热管的各个波纹都具有自身补偿热胀冷缩的功能,因此不需要膨胀节之类的设置来减少管壳程的温差应力，有较强的适应热膨胀能力。

(3)防震能力强

第一. 由于换热管波纹的加工,使其自身带有可塑性。

第二. 选用具有较好的可塑性不锈钢材料。

第三. 采用了波纹管与套管焊接后,再与管板相焊的结构。这样就使波纹换热管与管板不直接接触，减少了因厚度差引起的局部应力。

第四. 与波纹管焊接的套管处,采用了缓冲节加工结构，如图2局部放大图所示，也提高了其抗震性能。

(4)动态性能好

由于产生强化扰动的流速范围达0.2m/s以上,故负荷变化而引起的管内流速变化时,也不影响换热性能。

(5)减少设备维修量

由于该产品不污、不堵、不腐蚀、不结垢、密封性能好，不必象其它换热器那样年年维修。一旦需维修，工作量也很小。

(6) 较高的承压能力

由于换热管做成一个个的波纹形结构,照比光管增强了其承载压力的能力,使其更适合在较高的压力下工作。

由以上分析可知,波纹管换热器具有良好的使用性能。

4波纹管换热器经济社会效益分析

4.1较高的经济效益性能

(1)可以节省材料成本

换热管管壁加工为波形,如图4所示为波纹管结构加工尺寸图，设凸波球面半径为R,管外半径为r,加工波纹凸波率为R/r=1.2,波纹间距(相邻两波峰间的距)为24mm,由几何公式可得到球面面积S球、球冠面积S冠、圆柱侧面面积S柱如下：

S球 =4πR2

=4π（1.2r）2

=5.76πr2

S冠 =2πR[R-(R2-r2)1/2]

=2π(1.2r){1.2r-[(1.2r)2-r2]1/2}

=1.3πr2

S柱 =4πr(R2-r2)1/2

=4πr[(1.2r)2-r2]1/2

=2.65πr2

图4波纹管结构尺寸

由以上公式得到等长波纹外表面S波与直管外表面S直之比值如下:

α=S波/S直

=(S球-2S冠)/S直

=(5.76-2X1.3) πr2/2.65πr2

=1.2

沿换热管长度方向上波纹分布率η为:

η=2[(1.2r)2-r2]1/2/24=2[(1.2r)2-r2]1/2/24=0.055r

如按φ25X0.7规格的波纹管计算,得到沿管长布波率为68.75%,若按布波率50%保守计算,波纹管换热面积与原直管换热面积比μ为：

μ=(1.2S波+S直)/2S直=1.1 (4-1)

由式(4-1)的结果及(2-1)公式可以知道,同样换热量Q，由于面积 A(=S波+S直)的增大及K值的提高，照比直管式不锈钢换热器,波纹管式换热器可以较大幅度减少设备制造用料成本。其中外壳用料,可以至少降低为普通换热器用料的90%(=1/μ)；换热管用料,如果照比同材质不锈钢材料可以降低大约一半以上材料,如果照比碳钢材料，虽然成本提高了一些，但照比其换热能力的提高幅度，总造价并不高。所以波纹管换热器具有较高的经济效益性。

(2)减少附件制造费用

由于具有良好的热膨胀适应能力，所以可以照比一般结构材料换热器，可以减少安装热膨胀节的购置安装费用上千元。

4.2良好的社会效益性

对于相同的热交换需求量Q，由于其热阻小，换热系数高，所以可以减少热能动力源需求，节约煤碳及电力资源，所以具有良好的社会效益。

由以上分析可知，波纹管换热器具有良好的经济效益和社会效益。

5．总结

由上述分析可以知道，波纹管换热器具有合理的设计结构，较高的换热性能及使用性能，良好的社会效益及经济效益。市场应用前景广泛，竞争力强。所以是一项非常值得大力开发生产的换热器产品。