針管式換熱器產(chǎn)生振動(dòng)的原因是什么
發(fā)布時(shí)間:
2023/02/15
來源:
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針管式換熱器是一種在兩種或多種流體之間存在溫差時(shí)進(jìn)行熱量傳遞的傳熱設(shè)備。廣泛應(yīng)用于石油、化工、能源、冶金、制冷、醫(yī)藥、電力、食品等行業(yè)的液相加熱和冷卻。蒸發(fā)、濃縮等。引起管子振動(dòng)的原因主要有兩種:一是外界激發(fā)源引起;另一種是流體流動(dòng)激發(fā)的振動(dòng),分為管程激發(fā)的振動(dòng)和殼程激發(fā)的振動(dòng),那么,下面一起了解下針管式換熱器產(chǎn)生振動(dòng)的原因是什么!
一般情況下,針管式換熱器側(cè)流動(dòng)激發(fā)的振幅較小,危害不大,可以忽略不計(jì)。但當(dāng)流速遠(yuǎn)高于正常流速時(shí),需要考慮管側(cè)激勵(lì)。換熱器內(nèi)的振動(dòng)主要由殼程介質(zhì)激發(fā)。殼程在正常流量下流動(dòng),可能會(huì)引起較大的振動(dòng),對(duì)設(shè)備的危害很大。
為防止振動(dòng),可在設(shè)備上加設(shè)縱向隔板,以防止聲振動(dòng),減少非軸向傳播的彈性波和機(jī)械波的形成,改變氣柱聲振動(dòng)頻率與湍流抖振頻率。通過這樣的附加配置,可以減少振動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生。
針管式換熱器具體操作方法是在機(jī)殼內(nèi)沿流向增設(shè)若干縱向隔板,置于聲振動(dòng)波型的波腹位置,改變?cè)O(shè)備內(nèi)橫向尺寸的特征長(zhǎng)度。在滿足傳熱效果的前提下,為防止管束發(fā)生振動(dòng),應(yīng)盡可能降低流體流速,將雷諾數(shù)控制在一定范圍內(nèi),降低殼-側(cè)液致振,防止共振。
此外,提高管道的固有頻率可以大大減少共振的機(jī)會(huì),有效的方法是縮小跨度。管道的固有頻率與跨度成反比,跨度縮短一倍,固有頻率近似增加。也增加了管束的剛度,提高了它的固有頻率。
針管式換熱器在干燥過程中消耗大量的熱能。為了節(jié)約能源,一些含水量高的物料和含有固體物質(zhì)的懸浮液或溶液,通常采用機(jī)械脫水或加熱蒸發(fā)的方法。短時(shí)間內(nèi)容易造成外界熱空氣飽和。采用新鮮空氣進(jìn)行干燥,即空氣通過翅片管加熱后,熱空氣的流動(dòng)方向與物料的流速相反。另一種情況是熱風(fēng)循環(huán)干燥,由于物料含水率不高,短時(shí)間內(nèi)熱風(fēng)不易飽和,干燥需要保持蒸發(fā)溫度條件。此時(shí)大部分濕熱空氣被去除,以節(jié)省能源消耗和生產(chǎn)成本。
當(dāng)冷熱流體的一相或兩相發(fā)生變化時(shí),由于纏繞管式換熱器只是在相變過程中放出或吸收汽化潛熱,流體本身的溫度保持不變,所以進(jìn)、出口溫度流體是相等的,因此,兩種流體的溫差與流體流向的選擇無關(guān)。除順流和逆流外,還有橫流和折流。