盘管换热器

浮动盘管换热器
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一种间接换热器
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基本介绍
浮动盘管换热器是一种间接换热器, 传热部分采用铜管, 把传热管做成螺旋状浮动置于壳体内, 所以称为浮动盘管 
。该换热器的传热管在壳体内, 水流过时可上下浮动高频振动, 使被加热的水发生扰动, 因而增强了传热效果并且可以自动脱垢，减少了水垢。浮动盘管换热器是近年来国内生活热水集中供热系统中较典型的设备。
分类
可分为浮动盘管容积式换热器与浮动盘管半即热式换热器。
其中浮动盘管容积式换热器根据照罐体的放置方式，分为卧式和立式；根据在换热器内布置方式，分为浮动盘管卧置和立置（其中立置式又分为上置式和下置式）。
应用范围
浮动盘管换热器可广泛应用于工业及民用建筑如化工、炼油、造船等工程及高级宾馆、饭店、写字楼、学校科研楼、门诊病房等建筑的采暖、空调、热水供应系统中的锅炉房、换热站房、空调机房中做换热设备。
组成与结构
浮动盘管换热器由端盖，外筒，蒸汽导入管，凝结水导出管及浮动盘管管束组成。其中端盖、外筒由优质碳钢制成，浮动盘管管束由紫铜管制成。蒸汽由蒸汽导入管进入并联浮动盘管，在盘管内凝结放热后进入凝结水导出管，水由设在下部的进水管导入，经折流后进入筒体，自下而成，被加热后，由设在上部的出水管流出。
浮动盘管换热器的内部核心结构——浮动盘管的形式有立体螺旋形和水平螺旋形。
（1）立体螺旋形浮动盘管的基本构造是几个不同旋转直径的竖向螺旋管组成一组管束, 按管束末端的构造可分为末端为自由浮动的分配器(也称之为惰性块，见图1、2)和盘管始、末端采用分、集水短管连接的分配器（见图3）。
图1、图2中的分配器具有两个功能：其一, 使热媒在各管束内较均匀的分配，增大流程，以利充分换热；其二，起阻尼作用，防止共振破坏。图2所示带有两个惰性块，可起诱导振动的受体作用，能提高传热效率。
图3集水短管式盘管的热媒在管束内分配不均匀，内侧管束流程较小，但其构造简单，便于生产。国内大部分生产浮动盘管型换热器的厂家均采用这种做法 
。
（2）水平螺旋形浮动盘管是由一根根水平螺旋管组成, 按其分水与集水立管的位置分为立管边置型（见图4）和中置形（见图5）。
其螺旋管旋转半径大，换热面积大，换热量大，但其构造串联，若其中有一根管出现问题，整个管束都将报废，无法更换和补救 
。
优点与缺点
优点：
（1）提高了传热系数。根据前人对浮动盘管型容积式换热器的热工性能测试结果可知在水-水换热时, 相同热媒流速条件下,浮动盘管型换热器的传热系数K平均值分别为新型卧式容积式换热器和新型立式容积式换热器的1.40和1.31倍。此外，浮动盘管一般采用紫铜管，管径和管壁都较小，使传热系数基本公式中的δ/λ值减小，从而也在一定程度上提高K值 
。
（2）提高了容积利用率。浮动盘管型换热器的换热盘管距容器底可以近到100mm， 换热器特殊结构可消除无冷水区，有效贮热容积可达95%~100%，大大提高了换热器的容积利用率。
（3）自动除垢，减少维修工作量。当盘管内输入高温的热媒时，将引起管壁的膨胀, 附着在管外壁的水垢亦产生膨胀。水垢的热膨胀系数比管壁小, 因而不同的胀缩量使水垢自动脱落。且紫铜盘管壁薄, 管束随温度变化而伸缩的力量能迅速传递, 故脱垢的效果更明显。
（4）防止细菌滋生。铜金属具备天然杀灭“军团菌”的作用。浮动盘管换热器采用纯铜浮动盘管和纯铜内胆，可有效防止“军团菌”的滋生，更加卫生安全。
缺点：
（1）热媒短路。例如盘管始、末端采用分、集水短管连接的分配器，各圈管的流程均不相同, 最外圈与最内圈长度相差近8倍。这样运行起来, 势必是内圈热媒流量大，外圈流量小，热媒分布极不均匀，易产生短路。
（2）检修困难。虽然自动除垢的性能使维修工作减少，但由于一般封装后盘管无法从容器中抽出，则无法进行维修处理。
（3）产生噪声。盘管卧置用于汽-水换热时，由于换热器间断工作，凝结水积聚在盘管下部无法及时排除，产生汽、水撞击，从而产生噪音，且损坏管束。