換熱器出現(xiàn)振動的原因有哪些？

想象一下繞管式換熱器就像一個彈簧，兩端固定，當(dāng)受到應(yīng)力時，可以自動改變螺旋之間的距離或者螺旋的直徑，使應(yīng)力得到補(bǔ)償。這種設(shè)計使得繞管式換熱器兩側(cè)的溫差可以實現(xiàn)非常大的范圍。由于應(yīng)力結(jié)構(gòu)合理，即使在高壓下，作用在管壁上的分量也相對較低，使得反應(yīng)器能夠耐受更高的壓力。

此外，由于管子呈螺旋排布，這種結(jié)構(gòu)非常緊湊，整個換熱器內(nèi)部充滿了密密麻麻的管子。每立方米的換熱面積可以達(dá)到100平方米以上。流體在螺旋管內(nèi)流動時，由于管子的蜿蜒曲折，流體方向經(jīng)常發(fā)生變化，形成局部湍流，進(jìn)一步提高了設(shè)備的傳熱系數(shù)。因此，繞管式換熱器是一種傳熱強(qiáng)化設(shè)備，可以在更小的體積內(nèi)實現(xiàn)非常高的換熱量。另外，由于管子是螺旋纏繞的，管子長度可以達(dá)到幾百米，適用于更大型的換熱器，同時有利于設(shè)備的大型化。

盡管繞管式換熱器具有明顯的優(yōu)點，如大范圍的應(yīng)用和高效傳熱，但也存在一些挑戰(zhàn)。加工可能較為困難，導(dǎo)致加工成本較高。此外，換熱管的幾何參數(shù)對內(nèi)部流體流動的影響復(fù)雜，使得換熱過程的計算與設(shè)計無法簡單參照傳統(tǒng)換熱器，給選用帶來一定顧慮。最為棘手的問題之一是管子的堵塞，由于管道長度特別長，結(jié)垢一旦發(fā)生幾乎無法清洗，因此該設(shè)備更適用于原料純度較高的場合。

為了防止震動，可以在設(shè)備中添加縱向隔板，以減少聲震動的傳遞。通過這種設(shè)置，可以降低震動現(xiàn)象的發(fā)生。具體的操作方法包括在殼體內(nèi)沿流向添加若干塊縱向隔板，置于聲震動波型的波腹位置，用以改變設(shè)備中橫向尺寸的特性長度。為了防止管束震動，可以盡可能降低流體的流動速度，使雷諾數(shù)控制在一定范圍內(nèi)，降低殼程流體誘導(dǎo)震動的頻率，防止共震發(fā)生。

在繞管式換熱器中，由于在干燥過程中消耗大量熱能，為了節(jié)約能源，通常使用機(jī)械脫水或加熱蒸發(fā)的方式對高含水量的材料或含有固體物質(zhì)的懸浮液或溶液進(jìn)行處理。在這個過程中，使用新鮮空氣進(jìn)行干燥，確?？諝馔ㄟ^翅片管加熱后，其流動方向與材料的流動速度相反。這種方式可以有效地排除大部分濕熱空氣，降低能耗，節(jié)約生產(chǎn)成本。

當(dāng)冷熱流體中的一兩種相變時，繞管式換熱器在相變過程中只釋放或吸收汽化潛熱，流體本身的溫度保持不變。因此，流體的入口和出口溫度相等，與流體流向的選擇無關(guān)。除了順流和逆流，還有橫流和折流等多種流體流向的選擇。