翅片管式煤气换热器是冷轧行业中回收高温烟气余热、预热煤气的常用换热设备,它通过在基管表面增设翅片来扩大换热面积,适配冷轧生产线的高温、含尘等复杂工况。
核心结构
基管:作为核心支撑部件,常选用碳钢、20# 优质碳钢等耐压材质,部分高端场景会采用钢管以适配冷轧行业煤气输送的承压需求,管径和壁厚可根据煤气流量、压力定制,一般壁厚 2 - 4mm,能耐受煤气输送过程中的常规压力冲击。
翅片:是强化传热的关键部件,材质可搭配基管选用冷轧碳钢带、铝等,通过冷绕、冷轧复合等工艺与基管紧密结合。比如钢铝复合翅片采用冷轧法使翅片与外管形成有机整体,冷绕镀锌翅片则以螺旋方式冷态缠绕于基管表面,贴合度≥95%,能减少热传递过程中的接触热阻。翅片高度通常 5- 18mm,螺距 3-12mm,可根据冷轧烟气温度调整。
壳体与附属结构:壳体多采用碳钢焊接制成,起到密封和保护内部管束的作用,内部会设置导流板引导煤气与烟气的流动方向;同时配备清灰口、检修口等,适配冷轧工况下的积灰清理需求,部分还装有温度、压力监测接口,方便实时监控设备运行状态。
工作原理
该换热器利用翅片扩大传热面积的核心优势,实现煤气与高温烟气的高效热交换。冷轧生产中产生的高温烟气进入换热器壳体侧,流经翅片表面时,热量通过翅片快速传递至基管;基管内的冷煤气与基管壁接触,吸收热量实现升温。在此过程中,翅片的存在打破了流体边界层,增强了气流扰动,大幅提升对流换热效率,以此回收烟气余热,预热后的煤气进入后续燃烧或使用环节,降低冷轧生产的能耗。适配冷轧行业的性能特点换热效率
适配工况:翅片结构使换热面积较同规格光管提升 4-7 倍,像 DN50 规格的基管缠绕翅片后,每米换热面积可达 1.12㎡。且钢铝复合类产品在 210℃以下工作环境中接触热阻几乎为零,能快速实现高温烟气与煤气的热量传递,可将冷轧烟道 300 - 500℃的烟气余热有效回收,降低排烟温度 80 - 150℃。
抗腐蚀易维护:冷轧环境中烟气含少量腐蚀性成分,冷绕镀锌类型的产品通过热浸镀锌形成 60 - 100μm 厚的锌层,具备牺牲阳极保护作用,耐盐雾时间达 500 - 800 小时;钢铝复合类则通过基管表面的铝包覆层隔绝腐蚀介质。同时翅片经冷轧或冷绕工艺处理后表面光滑无褶皱,不易积灰结垢,凝结水和灰尘易清除,减少维护频次。
结构稳定适配复杂工况:冷态加工工艺避免了高温对基材的损伤,冷绕后的碳钢基管抗拉强度仍≥375MPa,能耐受冷轧生产中冷热交替的工况,不易变形。设备可适配 40 - 250℃温度、1.6 - 2.5MPa 压力的介质条件,能应对冷轧煤气输送和烟气排放的压力、温度波动。 ; 性价比高:相比不锈钢板式等高端换热器,冷绕镀锌翅片管成本仅为不锈钢翅片管的 50%-70%;钢铝复合翅片管兼顾钢管耐压性和铝的低成本,且使用寿命长,钢铝复合类可达20年以上,冷绕镀锌类达 -12 年,能降低冷轧企业设备投入和长期更换成本。
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