Wenn Edelstahlbälge in Mantelwärmetauschern verwendet werden

Der Balgrohrwärmetauscher ist eine Weiterentwicklung eines geraden (blanken) Rohrwärmetauschers. Das Design von Wellenberg und Wellental übernimmt die Vorteile des Rohrwärmetauschers wie Haltbarkeit und Sicherheit und überwindet gleichzeitig die Mängel wie schlechte Wärmeübertragungskapazität und leichte Skalierung. Das Prinzip besteht darin, den gesamten Wärmeübertragungskoeffizienten zu verbessern, um die erforderliche Wärmeübertragungsfläche zu verringern, wodurch Material gespart und das Gewicht bei gleicher Wärmeübertragungswirkung reduziert werden kann.

Da der Balgkörper durch Kaltpressen von helles Rohr Knüppel, es wird allgemein angenommen, dass der Balgkörper nach dem Formen verstärkt werden kann. Das Experiment zur Stabilität des Außendrucks zeigt, dass die Instabilität des gewellten Wärmeaustauschrohrs unter Außendruck zuerst im geraden Rohrabschnitt auftritt und das gewellte Rohr nur dann instabil wird, wenn der Außendruck weiter ansteigt. Dies zeigt, dass die Stabilität des gewellten Abschnitts besser ist als die des geraden Abschnitts und dass der kritische Druck des gewellten Abschnitts höher ist als der des geraden Abschnitts.

Experimente haben gezeigt, dass die Knickverformung in Wellentälern auftritt, insbesondere in einzelnen lokalen Wellentälern. Im Allgemeinen treten nicht mehr als zwei Wellentäler gleichzeitig instabil auf. Dies zeigt, dass die Stabilität des Wellenbergs besser ist als die des Wellentals. Manchmal kann jedoch auch das Gegenteil der Fall sein. Beim Kaltpressen bleibt die Wandstärke sowohl im Wellental als auch im geraden Abschnitt konstant. Nach dem Kaltpressen ist das Rohr tatsächlich kürzer.

Das Vorhandensein von Wellenbergen und -tälern im Balg verstärkt den Effekt der radialen Wärmeaustauschkonvektion in den Rohren, wie in der folgenden Abbildung gezeigt:

Die radiale Konvektion hat einen großen Einfluss auf den gesamten Wärmeübergangskoeffizienten, was der Hauptgrund für den niedrigen Preis und das geringe Gewicht des Doppelrohrplattenbalgwärmetauschers ist. Die Wärmeaustauschfläche des Rohr Die Körperoberfläche des Balgs und des geraden Rohrs ist bei gleicher Länge groß, aber diese Änderung ist weitaus geringer als der Beitrag der Änderung des Koeffizientenwerts. Es ist deutlich zu erkennen, dass die Strömungsgeschwindigkeit des geraden (leichten) Rohrs deutlich abnimmt, wenn es sich nahe der Rohrwand befindet.

Der Mantelwärmetauscher mit Balg kann im Vergleich zu einem geraden Rohrwärmetauscher die Geschwindigkeit und Richtung der Flüssigkeit ständig ändern, wodurch Turbulenzen entstehen, wodurch Wärme mit der Wand ausgetauscht wird und der Randeffekt, der die Wärmeübertragung beeinflusst, nicht mehr auftritt. Der Gesamtwärmeübertragungskoeffizient kann um das 2- bis 3-fache erhöht werden, im tatsächlichen Betrieb sogar um das 5-fache, und das Gewicht ist gering, weshalb der Preis des Balgwärmetauschers niedriger ist als der eines geraden Rohrwärmetauschers. Berechnungen und praktischen Erfahrungen zufolge ist der Gesamtwärmeübertragungskoeffizient eines 1 mm dicken Balgs 10% niedriger als der eines 0,5 mm dicken Balgs. Die Betriebsdaten von Hunderten von Balgwärmetauschern zeigen, dass die Wandstärke (fast immer 0,5 mm) der Hauptgrund dafür ist, dass der Betrieb 10 bis 14 Jahre lang ohne größere Reparaturen oder Schäden möglich ist.

Darüber hinaus kann der Balgwärmetauscher dem Aufprall eines Wasserschlags wirksam widerstehen. Die Hülle des Doppelrohrplattenwärmetauschers ist mit einer Dehnungsfuge verbunden. Wenn sie dem Aufprall eines Wasserschlags ausgesetzt ist, wird die Dehnungsfuge verstellt. Dies passiert sowohl bei Balg- als auch bei geraden Rohrwärmetauschern, und die Verformung der Hülle kann dazu führen, dass sich das Rohr verdreht. Da der Balg einen größeren Dehnungsspielraum hat, ist der elastische Dehnungsspielraum bei Verformung groß, d. h. die Fähigkeit, Instabilitäten zu widerstehen, ist in diesem Fall stark. In jedem Fall können während des Installationsprozesses Wasserschläge durch den Einsatz von Winkelsitzventilen, Verzögerungsschaltern und anderen Maßnahmen vermieden werden.

Vorteile des Edelstahl-Faltenbalg-Wärmetauschers

• Hohe Wärmeübertragungseffizienz

Das spezielle Design des Balgs mit seinen Wellen und Wellentälern sorgt dafür, dass die Flüssigkeit fließt, da sich die Innen- und Außenseite des Rohrs ständig verändern und starke Turbulenzen bilden. Selbst bei einer sehr geringen Durchflussrate kann die Flüssigkeit innerhalb und außerhalb des Rohrs starke Turbulenzen bilden, was den Wärmeübergangskoeffizienten des Wärmeaustauschrohrs erheblich verbessert. Der Wärmeübergangskoeffizient ist 2- bis 3-mal höher als der eines herkömmlichen Rohrwärmetauschers.

• Kein Skalieren und Blockieren

Das Medium innerhalb und außerhalb des Balgs befindet sich immer in einem sehr turbulenten Zustand, wodurch sich auf den Feststoffpartikeln im Medium nur schwer Kalk ablagern kann. Andererseits wird durch den Temperaturunterschied des Mediums eine Spur axialer Ausdehnungsverformung erzeugt, die Krümmung wird sich häufig ändern, Schmutz und Wärmeaustauschrohr werden eine große Zugkraft erzeugen, sodass es, selbst wenn Kalk vorhanden ist, automatisch abbricht, sodass der Wärmetauscher immer eine dauerhafte und bessere Wärmeübertragungsleistung behält.

• Automatische Kompensation

Die spezielle Struktur und Form des Balgs kann die thermische Belastung unter Erhitzungsbedingungen wirksam reduzieren, ohne dass Dehnungsfugen hinzugefügt werden müssen. Auf diese Weise wird die Struktur der Produkte vereinfacht und ihre Zuverlässigkeit verbessert.

• Lange Lebensdauer

Die axiale Ausdehnungsfähigkeit wird verbessert, wodurch die Temperaturunterschiedsspannung effektiv verringert wird und eine Anpassung an große Temperaturunterschiede und Druckänderungen möglich ist, sodass es zu keinen Leckagen durch Rohrmündungsbrüche kommt. Die Verbindung zwischen Prallplatte und Balg verlängert die Lebensdauer des Wärmetauschers.