翅片管匠心品质

余热锅炉压力波清洁技术

PRESSUREWAVE PLUS? | HRSG TUBE CLEANING

压力波清洁技术

余热锅炉压力波清洁技术是由瑞士的一家叫BANG&CLEAN® Technologies AG公司开发并在2001年推出。

工作原理

余热锅炉翅片管的压力波清洁技术使用特殊喷枪，该喷枪可以插入翅片管管束之间。然后在喷枪端部的袋子用定量可燃混合气体充气。人工定位后控制起爆，利用爆轰产生的冲击波来清理炉管外部的锈蚀物。可燃气体的量和混合比例可调节，找到既能发挥大清洁效果，又不给设备带来损伤的比例是技术关键。为了达到预期的清洁效果，需要在翅片管受热面不同的地方重复爆破，由于可以深入到翅片管束，相比其他方法可以得到更好的清洗效果。

压力波清洁技术比传统的干冰清洗快两倍，而且它不需要在烟道内搭脚手架。这种热交换器管清洁技术在除去腐蚀方面也更加有效，因为压力波可以清洁其他方法无法达到的区域。

压力波清洁技术的优势

★适用于所有类型的余热锅炉；

★不需要脚手架；

★深入清洁其他方法无法达到的区域；

★比传统干冰清洗等方法更有效，工期更短；

★降低燃气轮机排气压力；

★改善受热面翅片管传热效果；

★成本优势；

★对受热面翅片管无腐蚀，不损坏。

翅片管式换热器总传热计算

采用平壁导热计算公式，总传热计算方程：

 二：翅片效率简化计算前提

( l ）翅片材料的导热系数为常数；

( 2 ）翅片厚度远小于翅片高度与翅片宽度；

( 3 ）翅基温度、翅周围介质温度、翅表面与周围介质的对流传热系数均为常数；

( 4 ）翅端绝热。

 三：翅片管束的换热和流动阻力

 由于空气侧或烟气侧的换热系数很低，因此我们一般采用翅片管。此外，当流体流过翅片管束时，须克服一定的流动阻力，因而会产生压力降△P ，压力降越大，说明消耗的动力越大。所以压力降的计算也是一个应该关注的问题。

1 ．流体绕流翅片管束时的管外换热系数

换热系数是指当流体流过固体壁面时，单位时间，单位面积，单位温差时的换热量。应注意，这儿说的单位温差是指固体壁面和流体之间的温差。换热系数我们用 h 来表示，其单位是： W /（㎡.℃）。翅片管的排列有顺排和叉排之分，由于顺排和叉排时流体的流动状态不同，因而其换热系数的计算式是不同的。

顺排流动叉排流动所有翅片管束管外换热系数的计算式都是由实验得出来的，实验中要考虑很多因素的影响，因而所得出的结果又叫实验关联式。不同研究者进行的实验可能会得出形式上不同的实验关联式，但在同一条件下的计算结果应该是相近的。我们的任务就是选择信得过的关联式进行计算。

这里 Briggs和 Young 的实验关联式。他们曾对十多种环形翅片管束进行了实验研究，所有的实验管束都是叉排排列，管心距呈等边三角形布置。其标准误差在5％左右。下面只介绍对于高翅片管束的实验结果： 

式中，

df , db ：翅片外径和基管直径；

Y , H ：翅片间隙和高度；

入，μ和 Pr 分别为流体的导热系数，粘度系数和普朗特数。

根据流体温度查流体物性表得到；式中的 Gmax 是流体在窄截面处的质量流速，单位是 Kg /（㎡.s) . 所谓窄截面是指相邻两翅片管之间夹缝中的截面。由上式可知，影响换热系数 h 大的因素是流速，与 Gmax 的0.718次方成正比。如何应用这一关联式进行计算，后面将通过一个例题加以说明。

2．流体绕流翅片管束的流动阻力

Robinson 和 Briggs 对十多种叉排环形翅片管束进行了等温条件下的流动阻力测试。实验范围是：

上式中， K 是纵向管排数， f 是摩擦系数，是一个无因次数。对于按等边三角形排列的管束，由下面的实验关联式计算：

由上两式可见，影响翅片管束压力降△P的主要因素是：

是流速，与Gmax的2-0 .316 =1 . 684次方成正比；

第二是管间距，几乎与 Pt 的一次方成反比。

所以，为了降低阻力，可以选用较大的管问距和降低流体的流