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ASM管壳式冷却器
产品简介:

ASM管壳式冷却器 的换热冷却原理基于流体间的间接热交换,通过固体壁面(通常是金属管)将热量从高温流体传递至低温流体。

产品型号:

更新时间:2025-05-14

厂商性质:代理商

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产品介绍

ASM管壳式冷却器 ASM管壳式冷却器 的换热冷却原理基于流体间的间接热交换,通过固体壁面(通常是金属管)将热量从高温流体传递至低温流体。以下是其核心原理的详细说明:


1. 管壳式冷却器 壳管式换热器基本结构

  • 壳体(Shell):一个圆柱形外筒,内部安装多根平行排列的金属管(管束)。

  • 管程(Tube Side):流体在管内流动(通常为腐蚀性、高压或需保持清洁的介质)。

  • 壳程(Shell Side):流体在管外与壳体之间的空间流动(通常为黏度高、低压或需强化传热的介质)。

  • 挡板(Baffles):壳程内设置的折流板,增加流体湍流,提高传热效率。


2. 换热过程

  1. 热量传递路径

    • 高温流体(如热工艺介质)通过管程或壳程进入换热器。

    • 低温冷却介质(如冷水、海水)通过另一侧(壳程或管程)逆向或顺向流动。

    • 热量通过管壁从高温侧传导至低温侧,最终使高温流体冷却,低温流体吸热升温。

  2. 传热机制

    • 对流换热:流体与管壁之间的热量交换(受流速、流体性质影响)。

    • 热传导:热量通过管壁(金属材料)从高温侧传递至低温侧。

    • 综合传热系数:由两侧对流热阻和管壁传导热阻共同决定,公式为:
      [ \frac = \frac + \frac + \frac ]
      ((U)为总传热系数,(h_i/h_o)为管程/壳程对流系数,(t)为管壁厚度,(k)为材料导热系数)


3. 流动方向的影响

  • 逆流(Counterflow):两流体反向流动,平均温差(LMTD)最大,换热高(常见于高精度控温场景)。

  • 顺流(Parallel Flow):两流体同向流动,温差逐渐减小,适合防止低温流体过热。

  • 错流(Crossflow):壳程流体横向冲刷管束,常见于气体-液体换热。


4. 强化传热设计

  • 增加湍流:通过壳程挡板(如圆缺形、螺旋形)破坏层流边界层,提升传热效率。

  • 扩展表面:采用翅片管或波纹管,增大传热面积。

  • 多管程设计:将管程分为多段(如2程、4程),延长流动路径,提升热回收率。


5. 典型应用场景

  • 冷却高温流体:如炼油厂中柴油冷却、化工厂反应器出口物料降温。

  • 冷凝蒸汽:发电厂汽轮机排汽冷凝为水。

  • 余热回收:利用工业废热预热锅炉进水。


6. 关键参数与性能优化

  • 对数平均温差(LMTD):决定传热驱动力,优化流动方式可提高LMTD。

  • 压降控制:高流速增强传热但增大泵功,需平衡效率与能耗。

  • 污垢系数:定期清洗管壁沉积物(如生物膜、水垢),维持传热效率。


示例说明

以海水冷却工业热水为例:

  • 管程:80℃热水流经钛管内部,释放热量后降温至50℃。

  • 壳程:25℃海水在挡板引导下横向冲刷管束,吸热后升温至35℃排出。

  • 热量传递:通过钛管壁的导热与两侧对流完成,总换热量可达数兆瓦。


总结

管壳式换热器的核心原理是通过固体壁面分隔两种流体,利用热传导和对流的协同作用实现高效换热。其性能取决于材料导热性、流体流动设计及温差驱动,广泛应用于能源、化工、制冷等领域,是工业热管理的关键设备


ASM管壳式冷却器 
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