
【化】 spiral tube exchanger
【化】 coil; coil pipe; pancock coil; pipe coil; serpentine pipe; spiral pipe
worm pipe
ceremony; formula; model; pattern; ritual; style; type
【化】 expression
【醫】 F.; feature; formula; Ty.; type
【化】 heat exchanger
蛇管式換熱器(英文:Serpentine Coil Heat Exchanger)是一種通過彎曲成螺旋或蛇形結構的金屬管道實現熱量傳遞的工業設備。其核心原理是利用管内外流體的溫度差,通過金屬管壁進行熱傳導與對流交換,廣泛應用于化工、制藥、能源等領域。
蛇管式換熱器通常由銅、不鏽鋼或钛合金等高導熱性材料制成,管道呈多層盤繞或蛇形排布。内管流動高溫或低溫介質,外管或殼體則容納另一種流體,兩者通過管壁實現非接觸式熱交換。典型設計參考《ASME鍋爐及壓力容器規範》中關于管殼式設備的強度要求。
根據《化工原理》(譚天恩著)的傳熱模型,其熱效率可通過以下公式計算:
$$
Q = U cdot A cdot Delta T_m
$$
其中$U$為總傳熱系數,$A$為蛇管表面積,$Delta T_m$為對數平均溫差。相較于闆式換熱器,蛇管結構能承受更高壓力(可達10 MPa),但壓降損失增加約15%-20%。
最新技術進展可查閱《國際傳熱傳質期刊》(International Journal of Heat and Mass Transfer)2024年刊載的納米塗層強化傳熱研究,傳統設計标準參見中國國标GB/T 28713-2012《熱交換器用強化傳熱管》。
蛇管式換熱器是一種以蛇形彎曲管道為核心傳熱元件的換熱設備,具有悠久曆史且仍在現代工業中廣泛應用。以下從結構、工作原理、類型及特點等方面進行詳細說明:
蛇管式換熱器的核心結構是彎曲成蛇形的管道,可根據需求設計為螺旋形、盤形、方形等多種形狀。其材料選擇靈活,既可采用金屬管(如鋼管、有色金屬管),也可使用非金屬管(如石墨管、陶質管),以適應不同介質的耐腐蝕或耐壓需求。
根據外部流體接觸方式,主要分為兩類:
沉浸式
蛇管浸沒在裝有冷卻/加熱介質的容器中,管内外流體通過管壁進行熱交換。為提高效率,容器内可增設攪拌器或縮小管外空間。
傳熱系數:液-液換熱時約為230~700 W/(m²·℃)。
噴淋式
蛇管分層排列于室外,冷卻水從頂部噴淋至管壁,利用水汽化增強冷卻效果,適用于通風良好的場景,具有節水、易清洗的特點。
優點:
缺點:
主要用于高壓流體冷卻/冷凝(如化工反應器)、腐蝕性介質處理,以及需要靈活安裝的場合。其簡單可靠的特點使其在傳統工業中仍占有一席之地。
(注:更多技術細節可參考、3、5、7等來源)
八氯二丙醚布線規劃藏匿損壞城池赤藓酸催嚏劑代償性紅細胞增多動脈生成讀寫清洗磁頭組合件非中樞的高真空閥國際非法行為衡閘繪圖紙金融和貨币的危機快速割嘴藍藻蛋白聯合運輸營業人隆盛的米庫利奇氏手術墨噴繪圖機内踝後動脈平方根的輕而易舉的區帶卡孔算後檢查時間算術級數糖蔗未引起争論的