螺旋翅片管在余熱鍋爐上的應(yīng)用及特性

鍋爐的熱力計算是鍋爐性能設(shè)計的重要內(nèi)容。熱力計算的準確性是保證受熱面數(shù)為余熱鍋爐輸出、參數(shù)、熱效率及費用的根本。

螺旋翅片管：螺旋翅片、H型、碟形翅片等？也廣泛應(yīng)用于現(xiàn)有電站鍋爐、循環(huán)流化床鍋爐、冶金、化工、建材等行業(yè)的余熱鍋爐。但是在設(shè)計過程中？主要采用國外引進或前蘇聯(lián)的標準計算方法，利用設(shè)計師的長期設(shè)計經(jīng)驗或特定結(jié)構(gòu)的針管束的建模實驗結(jié)果。目前國內(nèi)還沒有成熟規(guī)范的各種pin管束標準計算方法。

這同樣適用于聯(lián)合循環(huán)余熱鍋爐螺旋翅片管的傳熱計算。從國外引進或前蘇聯(lián)的標準計算方法中，對螺旋翅片管束有傳熱和阻力計算方法，但具體應(yīng)用有局限性。一方面是結(jié)構(gòu)參數(shù)(例如管束間距、銷規(guī)格等)。另一方面，燃氣渦輪廢氣的污染特性沒有充分反映出對傳熱計算的影響。



此外，螺旋翅片管的傳熱特性仍然與翅片管的焊接方法和焊接比例有關(guān)，國內(nèi)外翅片管焊接工藝也不可避免地存在一些差異。這些因素限制了鍋爐制造廠在聯(lián)合循環(huán)余熱鍋爐及其他余熱鍋爐的翅片管受熱面設(shè)計中對翅片管及受熱面結(jié)構(gòu)和布置的進一步優(yōu)化及翅片管束國產(chǎn)化，對余熱鍋爐的性能和成本產(chǎn)生了一定的影響。

此外，當(dāng)燃氣渦輪排氣通過螺旋翅片管向管內(nèi)蒸汽輸送熱量時，螺旋翅片管增強了受熱面的傳熱能力，但往往會使管外翅片在惡劣的高溫環(huán)境下工作，從而提高管外螺旋翅片的溫度。超過材料允許的耐熱限制，針腳可能會燒壞。余熱鍋爐的情況下，高壓過熱器和再熱器的受熱面，管外煙氣和管內(nèi)空氣質(zhì)量溫度都很高嗎？設(shè)計時，如果翅片高度不合理，螺旋翅片的最外部溫度(通常稱為翼尖溫度)可能會超過翅片材料的允許溫度，從而導(dǎo)致翅片過熱燃燒，影響余熱鍋爐的工作可靠性。綜上所述，應(yīng)研究不同結(jié)構(gòu)的翅片管和翅片管受熱面的傳熱和阻力特性、螺旋翅片的溫度分布等，為翅片管的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和翅片管受熱面的優(yōu)化設(shè)計提供設(shè)計計算方法。

螺旋翅片管由基礎(chǔ)管和螺旋銷組成。螺旋翅片管的制造工藝通常是將翅片材料纏繞在基管上？使用高頻焊接將兩者焊接在一起。因此，基礎(chǔ)管和螺旋銷的接觸熱阻相對較小。

螺旋翅片管是擴張表面的典型結(jié)構(gòu)之一嗎？具有以下特點：1、管子外部傳熱面積增加？提高傳熱效率螺旋翅片管在光管外擴張傳熱區(qū)域嗎？所以對流換熱面由擴張面和光管面兩部分組成嗎？在體積相同的情況下？傳熱面積是光管的多少倍？因此，管子外部的傳熱能力和換熱器的傳熱效率有了很大的提高。

2、緊湊型螺旋翅片管是否增加了單位體積內(nèi)的熱交換面積？所以和光管束相比？在熱交換相同的情況下？pin管束的管子行數(shù)相對較少嗎？能減少換熱器的體積嗎？所以能做出緊湊的結(jié)構(gòu)嗎？金屬消耗量減少。

3、強化傳熱條件螺旋翅片管是否通過外部曲線結(jié)構(gòu)通道引起流動邊界層分離和周期性發(fā)展？減少了邊界層的厚度嗎？能縮短層流邊界層的長度嗎？這些都有助于破壞邊界層的層流底部嗎？有強化傳熱的作用。

4、為了減少管子外部的流體流動阻力？鰭側(cè)氣體流速相同的情況下，能降低運營成本嗎？每行螺旋翅片管的阻力是否大于每行光管的阻力？但是翅片管比光管束各行的熱交換區(qū)域增加得多嗎？在熱交換相同的情況下？可以減少管束的行數(shù)嗎？減少加熱面的總阻力。同時？因為螺旋翅片管的傳熱能力有了很大的提高？在保證傳熱能力的條件下？引腳側(cè)流體速度也能適當(dāng)降低嗎？流動阻力與通常速度的平方成正比嗎？所以降低流體速度能減少受熱面阻力嗎？節(jié)省運營費用。

5、減少受熱面的磨損，在使用固體燃料的鍋爐中，當(dāng)灰色氣流通過受熱面時，會產(chǎn)生沖擊并切削熱量置換表面嗎？會導(dǎo)致受熱面的磨損嗎？磨損量與流體速度的三次正方形成正比。因為螺旋翅片管梁傳熱能力的提高？能降低管子外部的流體速度嗎？因此，大大減少了加熱面的磨損。

同時？螺旋翅片管的結(jié)構(gòu)特點使通過螺旋翅片管的流體能夠形成有助于減少一定程度磨損的流動條件。這導(dǎo)致固體灰色粒子對受熱面的影響和切削引起的磨損減弱。這是因為螺旋翅片管束的這些優(yōu)點。作為熱交換源的熱交換設(shè)備有結(jié)構(gòu)小、金屬消耗量小、降低運營成本等優(yōu)點嗎？因此被廣泛應(yīng)用于鍋爐省煤器、熱管空氣預(yù)熱器、對流蒸發(fā)受熱面、冶金、化工行業(yè)的余熱回收設(shè)備中。