垫条对缠绕管式换热器壳侧性能的影响

2019-02-17陈施光

设备管理与维修 2019年18期

武萌，陈施光

（中国昆仑工程有限公司，北京 100037）

0 引言

随着经济的发展和社会技术的进步，换热器已经成为必要的一种工业机械生产设施，而缠绕管式换热器作为最新型的设施，具备换热范围广、温度控制强等优点。缠绕管式换热器主要壳测性能的保护措施就是垫条，垫条是缠绕管式换热器不可或缺的一部分，对于缠绕管式换热器的影响十分重要。研究垫条对于缠绕管式换热器性能的影响，可以推动我国家重工业的发展。

1 垫条概述

1.1 垫条的特点

垫条又称衬条、托条，学名叫做PE 塑料衬条。垫条的主要作用是在日常的机械生产以及日常生活中，作为保护设施对大部分机械设施以及物件进行保护。垫条通常是由塑料等高分子材料制作，具有耐腐蚀、质量轻、质量硬等优点。在部分高功率机械生产过程中，垫条还具备耐腐蚀、耐高温并且耐用时间长等特点。垫条可以作为传送带的齿轮工作的装置，具备缓和摩擦、降低功率消耗的优点。

垫条的应用也在随着时代的更替不断变换。从最开始的高分子尼龙垫条发展到现在的高分子量聚乙烯链条垫条。这种新型的垫条跟以往的垫条相比具备了润滑性好，同时抗化学性强，并且是安全卫生无毒，不对人体造成伤害，可以进行日常生活以及食品物品的接触。它还具有低密度的特征，使用起来非常轻便，可以应用在人们的日常生活中。

1.2 垫条的适用范围

垫条的应用范围主要是日常生产实验室中的保护带以及食物加工工厂中运输带的齿轮构成，同时也是缠绕管式换热器壳的主要组成成分。在人们生活中一些房间外部也加了垫条，通过垫条隔声的特性降低噪声污染，加强房间的隔音性。

垫条具有很大的商业价值应用，许多国家因为材料的稀缺对垫条的制作并不充分，因此我国经常出口垫条到其他国家或地区，并换取经济利润。垫条的制作简单而且成本低，制作速度也比较快，因此垫条已经广泛运用到各个领域的机械制作环节中。在那些机械力度大的工业中，经常使用这种垫条来对机械设施进行保护。因此垫条的应用范围很广，可以说是渗透到人们生活的各个领域。除了塑料，垫条还可以用尼龙钢丝等高聚合物进行制作。这样的垫条制作具有高牵引性和高延展性，不容易变形损坏。

1.3 垫条在缠绕管式换热器上的应用

缠绕管式换热器是机械生产中不可或缺的设备，因为平时要承受很高的温度，所以其外壳的性能非常重要。垫条就是缠绕管式换热器的主要保护措施，成本低且耐高温程度比较强、质地较轻，应用在缠绕管式换热器上，不会影响缠绕管的性能。同时，耐高温的垫条可以对缠绕管式换热器进行良好的保护，避免其内部受热、受损。

2 缠绕管式换热器概述

2.1 换热器的发展过程

换热器是许多工程中需要进行温度调控的主要设备。大约在20 世纪60 年代，英国人发明出来的一种新型工业温度转换器，是为了维持工业过程中的温度，并加强对温度的调控的一种设施仪器。到现在已经大量地运用于各地的机械生产业中。例如汽车中的换热器是为了保障引擎温度不够高，电脑中的换热器是为了保证电脑主板不会因温度而受到损害。可以说，换热器也已经进入了人们的生活之中。

换热器在我国近几年的发展也是十分迅速，主要的应用是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备。也就是进行热量温度的再分配。现在常用的换热器类型主要有了夹套式换热器、沉浸式蛇管换热器、喷淋式换热器等，不过新型的换热器层出不穷。缠绕管式换热器是沉浸式蛇管换热器的一种升级款型，具备着其他款式所不具备的优点。

2.2 缠绕管式换热器的优势

缠绕管式换热器具备其他一般换热器不具备的优点。它能进行改变的温度以及温度的传递范围非常广，可以使温度更好地扩散，不存在温度死区，不会导致部分温度过热的现象发生。其缠绕管设计也能使温度传递存在一定的距离，让温度传播更加平均和效率。同时，缠绕管式换热器由于对温度的把控良好，因此在实施起来安全性很高，不会造成人生的危险。缠绕管式换热器体积小，换热范围面积大，成本又不高，具备了很高的经济效益和使用效率。而这种缠绕管式换热器在大型的工程设施中被广泛地应用。此外，缠绕管式换热器在温度差小时能传递较大的热量，从而只需要消耗较低的成本就能够达到很高的使用效率。

缠绕管式换热器通常用在蒸馏以及农药提取和高温灭菌、温度控制等清洗系统。因为使用寿命较长，所以它经常被用于工业生产和民用生活。而在人们生活中，它经常被当作空调通道温度调整以及暖气管道温度系统。

3 垫条对缠绕管式换热器壳可测性能的影响

3.1 提高缠绕管式换热器外壳的延展性

换热器作为一个需要经常参与大型压力机械制作，所以要承受很大的压力。缠绕管外壳的应用的技术通常都是抗热钢壳，而塑料垫条具备了很高的延展性和抗腐蚀性，同时塑料垫条制作工艺简单，可以进行大规模制作，并且垫条作为一种塑料不会因为外界压力而轻易变形。垫条作为保护壳材料，可以提升缠绕管式换热器的延展性，保障外壳在承受外界压力同时不对内部的换热器造成伤害，也就达到了保护换热器的目的。外壳由钢材与垫条互相交错制成，延展性及保护性都得了提高，本来钢材对物理压力的抵抗和阻碍作用非常好，但是对工业气压的抵抗并不优秀，而垫条的高延展性就可以弥补缠绕管式换热器钢材外壳的不足，使得缠绕管式换热器同时具备了承受外界压力能力强和高延展性的优点。

3.2 增加缠绕管式换热器外壳的耐热性和使用年限

缠绕管式换热器需要长时间在高温的情况下工作，容易受高温影响而导致内在零件和装置老化，因此其对于外壳抗热性的要求很高。而钢材作为以前换热器外壳的主要材料，虽然抗热性强但是导热性也很强，很容易伤害到换热器内部的零件，使换热器内部受到损害。如果在钢材的外周布上一层垫条，垫条在耐高温的同时不传热，就会对内部的换热器给予双层保护，提高换热器的实用效率和使用年限。尽管在一些情况下垫条由于高温熔化，但垫条的成本较低，可以迅速对垫条进行补充。所以垫条作为外壳材料提升了抗热性，并延长了换热器的使用年限。

3.3 降低缠绕管式换热器的成本

如果缠绕管式换热器和以往一样使用精钢作为外壳材料，就难以对外壳的成本进行好的控制，长期在大型工程现场工作的换热器，外壳损伤比较大、需要不断地进行更换，而钢材外壳如果没有缓冲被损坏进行更换，就会提高换热器的使用成本，也不利于换热器的使用效率。所以垫条作为一种成本低性能好的外壳材料，应用于缠绕管式换热器外壳制作，可以很好地控制换热器的成本，提升企业的经济效益。