折流桿換熱器是一種新型高效的傳熱設(shè)備,具有抗振性能強(qiáng)、流動阻力小、不易結(jié)垢、傳熱性能好及表面溫度均勻等優(yōu)點。它不同于常用的垂直弓形板換熱器,其換熱管子由折流桿組成的折流圈組支承,在上下左右4個方位將管子固定,殼程流體為軸向流動,消除了流體反復(fù)橫向流過管束時產(chǎn)生的誘導(dǎo)振動;殼程流動阻力小,流速增加,紊流程度增大,從而強(qiáng)化了傳熱。第1臺折流桿換熱器自1970年由美國菲利普石油公司首創(chuàng)至今,已在工業(yè)設(shè)備中廣泛應(yīng)用。

特點:

　　(1)折流桿換熱器的殼側(cè)膜傳熱系數(shù)大于改造前換熱器的殼側(cè)膜傳熱系數(shù)。以韶關(guān)電廠加熱器改造為例,改造后的換熱器的換熱面積略為減少,且鋼管的導(dǎo)熱系數(shù)(49.8W/m•K)比銅管(109W/m•K)小,改造后的換熱管壁厚大于改造前換熱管。改造前、后換熱管的導(dǎo)熱熱阻分別為5.85×10-8K/W和2.721×10-7K/W。改造后管子導(dǎo)熱熱阻增大導(dǎo)致的傳熱效果降低,必然由殼側(cè)膜傳熱系數(shù)增加來彌補(bǔ)。改造前、后加熱器殼體、換熱面積、管子根數(shù)、工作狀態(tài)基本不變,可以認(rèn)為改造前后換熱器的傳熱系數(shù)相等。

　　(2)折流桿換熱器的總有效冷卻面積大于垂直弓形折流板換熱器的總有效冷卻面積。垂直弓形折流板換熱器的折流板把殼程分為幾段,蒸汽在各段之間流動很不順暢,每一段都存在“有效傳熱區(qū)”和“死區(qū)”[2],“死區(qū)”會導(dǎo)致不凝性氣體大量積聚,從而使熱傳遞量下降[3]。而折流桿換熱器幾乎沒有“死區(qū)”,換熱效果好。由于換熱器的垂直安裝形式,換熱器上段的熱傳遞率大于下段的熱傳遞率。為了提高換熱效果,換熱器下段的折流桿的間距可以縮短些。

(3)折流桿換熱器的殼程壓力降小于垂直弓形折流板換熱器的殼程壓力降。改造后的殼程壓力降為0.06MPa,殼程壓力降減少有利于蒸汽流速的提高,而蒸汽流速對凝結(jié)換熱過程影響很大,當(dāng)蒸汽和液膜同方向流動時,由于蒸汽凝結(jié)時轉(zhuǎn)換為液相而產(chǎn)生的動量轉(zhuǎn)換和由于蒸汽分子的粘性摩擦作用,會引起凝結(jié)液膜的減薄。蒸汽流速愈高,液膜厚度愈薄,而且使液膜中出現(xiàn)局部紊流流動,有利于增強(qiáng)凝結(jié)換熱系數(shù)。