丙二醇列管换热器-技术参数
传热系数不是一个可以照抄的数值,它由管内对流、管壁导热、管外对流、两侧污垢四部分热阻合成。要讲清丙二醇列管换热器上的这组参数,就要把这四部分各占多少、与流速、物性、结构如何相关说开。
管内对流这一项,取决于流速与丙二醇水溶液的物性。丙二醇的黏度高于水,同流速下边界层更厚,对流系数更低;浓度越高、温度越低,黏度越大,系数下降越明显。冬季低温工况的换热能力低于设计值,多数就出在这一项。冬季低温工况要单独核算。丙二醇溶液黏度随温度下降而上升,管内对流系数明显降低,按常温核算的系数在冬季兑现不了。冬季工况单独算一遍,面积或流量不足时提前采取措施。措施可以是提高流速、调整浓度,或在核算时把冬季作为控制工况,避免只按常温参数配置。

管壁导热这一项,由材质与壁厚决定。金属管的导热热阻小,通常不是瓶颈;碳化硅或薄壁管的导热系数与厚度不同,要单独核算。壁厚增加会抬高这一项,但壁厚的选取更多由承压与腐蚀裕量决定。
管外对流这一项,取决于壳程的流道与折流结构。折流板间距大,壳程流速低,系数下降;间距小,流速高,压降上升。壳程若有旁路,部分流体没走换热面,有效系数进一步降低。壳程的系数往往低于管程,是总系数的短板。壳程旁路一旦存在,核算时用的流速就会高于实际扫过换热面的流速,参数看起来够,运行中却达不到。
污垢热阻这一项,随运行时间增长。丙二醇侧的污垢多为有机物沉积与生物膜,冷却水侧多为水垢与淤泥。两侧的污垢热阻叠加,总系数在运行一段时间后明显下降。设计时按清洁系数算,投用后的实际能力会低于标称值。结垢的监测要与分项核算对应。管程结垢看介质侧的压差与温差,壳程结垢看冷却侧的温升与压差。两侧分开记录,才能判断垢层长在哪一侧,清洗时重点处理对应侧。

四部分合成的方式是按热阻串联相加,总系数是各部分倒数的和再取倒数。这个关系说明:总系数由薄弱的那一项主导。管内黏度高、管外流速低时,提高其他项的收益有限,改善短板才有效。核算的用法是分项定位。运行中发现能力不足,先测两侧的进出口温度与流量,反推各部分热阻的变化,判断是哪一项变差。四项分开算,才知道该加大流量、该清洗、还是该改结构。分项核算的取数要有出处。物性按运行温度取,流速按实际流量与流通截面算,污垢热阻按水质与介质条件估。三项的取数写进核算书,运行中实测值与核算值偏离时,能判断是哪一项取数偏了。
把管内对流、管壁导热、管外对流和两侧污垢四项热阻摊开,就能指出短板在哪一项。丙二醇列管换热器后面的改进,也才有着落。
丙二醇列管换热器-技术参数