在锅炉等换热设备中,传热壁两侧的对流换热系数大大小往往很不均衡。如省煤器,管外是烟气的受迫对流管内是水的受迫对流。在此情况下,管外空间的传热需要增强。最有效的方法之一,就是采用翅片(肋片)来扩展管子表面积和促进介质的紊流,从而强化气体与管壁的对流换热。管外翅片种类很多,但在环型翅片基础上发展起来的螺旋翅片管是应用最广泛的一种基本管型。
采用螺旋翅片管的主要优点如下:
· 有效空间内增加换热面积,提高传热效果。
· 减小传热面的占用空间,使其体积减小,尤其适用于快装锅炉。
· 翅片管刚度加大,提高了抗震能力。
螺旋翅片管的制造方法,目前有常用的焊接翅片管(高频焊,钎焊),和新型的翅片与母管一体结构的整体型螺旋翅片管。不同工艺生产的翅片管,其传热性能相差很大,其中以接触热阻为主要的影响因素。焊接翅片管在翅片和母管之间,不管是高频电阻加热的熔化加压焊接,还是钎料熔化扩散焊接,均产生接触热阻。整体型翅片管无需焊接,彻底消除接触热阻。螺旋翅片管在动力,化工,暖通热能及空调制冷领域,特别是锅炉省煤器,过热器,空气预热器,已经得到了广泛应用。
锅炉省煤器用钢管的材质一般是优质碳素结构钢,其国家标准和主要规格有:
1. 1)采用GB3087-1999《低中压锅炉用无缝钢管》标准的20号钢管,主要规格(外径x壁厚)有:Ф32x3 、Ф38x(3~3.5) 、Ф(42~45)x(3~3.5) 、Ф(50~58)x(3.5~4)等。
2. 2)采用GB3510-1995《高压锅炉用无缝钢管》标准的20G钢管,主要规格有:Ф(32~51)x(3.5~8)等。
整体型螺旋翅片管
制造工艺
整体型螺旋翅片管采用锅炉专用的国标20号和20G号钢管为母管,通过中频感应发生器对母管进行连续可控加热,经过带螺旋状的的热轧翅管机(公司拥有国家自主知识产权,专利号:ZL98222858.9)滚压轧制,形成翅片与母管一体结构的螺旋翅片换热管。这是目前最新的一种制造螺旋翅片管的方法。
产品规格和范围
公司目前可开发生产按标准规格或按客户需求的整体型螺旋翅片管。
关于整体型螺旋翅片管省煤器的技术优势
一、传热效率分析
1、与光管相比:大幅度扩展了烟气侧受热面积,采取强化传热手段,其传热效率提高4倍左右。
2、与高频焊接螺旋翅片管及H型翅片管相比:
2.1根据传热学理论,整体型螺旋翅片断面为梯形,更有利于热量的传导,而高频焊翅片和H型翅片均为矩形断面,与基管结合面积小,不利于热量的传导,其传热效率低于梯形断面。特别是H型翅片,和基管接触面积与翅片面积之比更小,其传热效率更低。


图1高频焊螺旋翅片管 图2H型翅片管


图3整体型螺旋翅片管
2.2整体型螺旋翅片管翅片是与基管整体轧制而成,而高频焊翅片和H型翅片均为焊接在基管之上,不可避免的在焊接结合面上会有热阻,更值得指出的是,在烟气气流的横向冲刷过程中,省煤器会产生不同程度的振动,焊接翅片的焊缝会在振动中出现裂纹,甚至出现所谓“套圈”现象,因此,焊接热阻会影响传热效率,运行时间越长问题会越突出。
3、整体型螺旋翅片管抗积灰性能好,传热效率高