一、技术背景
目前单/双面强化换热管及其高效换热器以其优异的换热性能在乙烯工业等领域具有广泛的应用前景,因此具有巨大的潜在市场需求。在美国,日本,德国等已大量生产该类高效换热管定型商品,但目前该技术还向我国保密,乙烯工业只能使用进口的双面强化换热管。
我国能源的利用效率仅为34%,相当于发达国家20年前的水平,比发达国家低十个百分点,采用双面强化换热管及其高效换热器是提高能源利用效率最有效、最经济的手段之一。开发高热通量 、小温差和小换热面积的高效换热器,可以说是直接关系到工业节能的第一步。
随着乙烯行业的迅速发展以及国家节能减排力度的加大,对高效换热器的需求也非常巨大,双面强化高效换热器在我国具有广阔的市场。
二、产品介绍
产品特点:采用烧结技术和机加工技术开发的双面强化高效换热管,解决了强化换热中只提高单侧换热系数,而总换热系数仍较低的瓶颈,大幅度提高换热管和换热器的换热效率。产品外形图如图1所示。
图1 产品外形图
产品类型:
外表面烧结多孔层/内表面低翅片
外表面纵槽/内表面烧结多孔层
外表面锯齿表面/内表面烧结多孔层
外表面翅片/内表面烧结多孔层
换热管材质:紫铜、黄铜、白铜、碳钢、不锈钢等,如图2所示。
图2 不同材质换热管展示
换热管尺寸:外径15~40mm,长度500~2000mm,换热管根据用户要求进行订做为主。其中,换热管中间为强化段、两端为光滑段,便于穿管和胀接。2米长双面强化换热管如图3所示,表面强化换热管烧结装置如图4所示。
图3 2米长双面强化换热管
图4 表面强化换热管烧结装置
三、多孔表面强化沸腾原理
通过高温烧结的方法在普通光滑管的表面上形成一层多孔层;多孔层内存在很多凹穴和隧道,而隧道随机地将凹穴连接起来,这样容易截留住气体或蒸汽,还具有大量尺寸较大的稳定汽化核心。在过热度很小的工况下产生大量汽泡,强化沸腾换热过程,如图5所示。多孔表面显微图如图6所示。
图5 多孔覆盖层中的沸腾过程示意图
图6 多孔表面显微图
四、应用影响
使用单/双面铜合金强化换热管的换热器大部分装置是水平釜、热虹吸管或热虹吸式重沸器,以及蒸发器、汽化器和废热锅炉等。