螺旋纏繞管式換熱器產生振動的原因是什么

來源：山東九澤換熱系統有限公司 2025年01月16日 07:21

　　螺旋纏繞管式換熱器是兩種或多種流體存在溫差時進行熱量傳遞的傳熱設備，廣泛應用在石油、化工、能源、冶金、制冷、醫藥、電力、食品等行業中的液相加熱、冷卻、蒸發、濃縮等。而管子產生振動的原因主要有兩種：一是外界激振源引起的；一種是流體流動激振，又分為管側和殼側激發的振動。

　　一般情況下，換熱器管側流動激發的振動振幅小，危害性不大，可以忽略不計。但流速遠遠高于正常流速的情況下，管側激振才需考慮。換熱器內的振動主要是殼側介質所激發的，在正常流速下殼側流動可能引發很大的振動，對設備的危害大。

　　為了起到防振的作用，可以在設備中添加縱向隔板來防止聲振動，以減少非軸向傳遞的彈性波和機械波的形成，改變氣柱的聲振動頻率和紊流抖振頻率的不同。通過這樣的附加設置，可以減少振動現象的發生。

　　具體操作方法是加若干塊縱向隔板于沿流向的殼體內，置于聲振動波型的波腹位置，用以改變設備中橫向尺寸的特性長度。在滿足傳熱效果的前提下，為了防止管束產生振動，盡可能降低流體的流動速度，使雷諾數控制在一定的范圍之內，降低殼程流體誘導振動的頻率，防止出現共振。

　　另外，提高管子的自振頻率可大大減少共振的機會，有效的辦法是減少跨距。管子的固有頻率與跨距成反比，跨距縮短一倍，自振頻率約增大。還有增加管束的剛性強度，提高其固有頻率。

　　螺旋纏繞管式換熱器在干燥過程中消耗了大量的熱能。為了節約能源，一些含水量高的材料和含有固體物質的懸浮液或溶液通常是機械脫水或加熱蒸發。在短時間內，很容易導致外部熱空氣飽和。新鮮空氣用于干燥，即空氣通過翅片管加熱后，熱空氣的流動方向與材料的流動速度相反。另一種情況是熱空氣循環干燥，由于材料含水量不高，短時間內不易飽和熱空氣，干燥需要保持蒸發溫度條件。此時，大部分排除部分濕熱空氣，節約能耗，節約生產成本。

　　當冷熱流體中的一兩種相變時，由于螺旋纏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，因此兩種流體的溫差與流體流向的選擇無關。除順流和逆流外，還有橫流和折流。

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