山東友信空調(diào)設(shè)備有限公司
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在容積式換熱器的設(shè)計(jì)中，應(yīng)力是一個(gè)重要的概念，用于評(píng)估和確保換熱器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和安全性。應(yīng)力可以通過(guò)應(yīng)力分析來(lái)確定，并通過(guò)應(yīng)力計(jì)算進(jìn)行量化。
容積式換熱器中的應(yīng)力可以分為以下幾種類型：
靜態(tài)應(yīng)力（Static Stress）：這是由于靜態(tài)載荷和壓力造成的應(yīng)力。靜態(tài)應(yīng)力是根據(jù)靜態(tài)壓力和溫度差等參數(shù)計(jì)算得出的，用于判斷換熱器在正常工況下是否足夠強(qiáng)度以承受內(nèi)外部的載荷。
動(dòng)態(tài)應(yīng)力（Dynamic Stress）：這是由于流體的動(dòng)態(tài)載荷和振動(dòng)引起的應(yīng)力。動(dòng)態(tài)應(yīng)力特別在高流量和高速度的工況下需要考慮，可以通過(guò)振動(dòng)分析和動(dòng)態(tài)載荷計(jì)算來(lái)評(píng)估。
疲勞應(yīng)力（Fatigue Stress）：這是由于交變載荷和循環(huán)壓力引起的應(yīng)力。換熱器在長(zhǎng)期工作過(guò)程中，會(huì)受到循環(huán)載荷的作用，疲勞應(yīng)力分析能夠評(píng)估材料在交變載荷下的壽命，從而預(yù)測(cè)可能的疲勞破壞。
波節(jié)管在工作過(guò)程中,一方面管內(nèi)、外介質(zhì)始終處于高度湍流狀態(tài),使得介質(zhì)中的固體微粒難以沉積結(jié)垢;另一方面受介質(zhì)溫差的影響,波節(jié)管會(huì)產(chǎn)生微量的軸向伸縮變形,管內(nèi)外的曲率會(huì)隨之頻繁變化,由于垢層和波節(jié)管的線膨脹系數(shù)相差很大,所以污垢與換熱管之間會(huì)產(chǎn)生較大的拉脫力,即使有水垢沉著也會(huì)因此破裂而自動(dòng)脫落,從而使換熱器始終保持持久、高效的換熱性能。同時(shí)管路通道大,壓降小、節(jié)能效果顯著,也不存在堵塞問(wèn)題。
1.半容式的換熱管束帶筒體；而容積式的不帶筒。
2.換熱器的工作原理不同。半容積式換熱器的原理是增加管外熱介質(zhì)和熱水的流量，增加熱介質(zhì)和熱水的流量，將層流傳熱轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鱾鳠?；而容積式換熱器是將傳熱部分與蓄熱部分完全分離，不僅提高了傳熱效果，而且消解了蓄熱部分儲(chǔ)存所有熱水時(shí)的冷滯水區(qū)。
3.傳熱系數(shù)和容積利用率不同。半容積式換熱器的彈性管束是用高導(dǎo)熱銅制成的，再結(jié)合合理的換熱器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，大大提高了換熱器的性能。在相同容積下，容積式換熱器的供水量要比半容積式換熱器的供水量小，一般為1：2。也就是說(shuō)，容積式換熱器的存水量大，半容積式的流量大、傳熱效率大。當(dāng)熱介質(zhì)因事故或其他原因而停止時(shí)，半容積式換熱器儲(chǔ)存的熱水可以得到更大程度的供應(yīng)。
4.有無(wú)冷水區(qū)之分。容積式換熱器可分為冷水區(qū)和熱水區(qū)，而半容積式換熱器則無(wú)冷水區(qū)。
5.半容積式換熱器不易結(jié)垢。由于半容積換熱器的換熱管大多采用銅，易形成湍流的流體對(duì)換熱器壁有很強(qiáng)的沖刷作用，再加上彈性管束自身的熱補(bǔ)償能力，由于熱膨脹和冷收縮的自清潔作用，使換熱器難以結(jié)垢。
波節(jié)管的特殊結(jié)形狀,使其在受熱情況下,可有效的降低熱應(yīng)力,無(wú)需加設(shè)膨脹節(jié),從而簡(jiǎn)化了產(chǎn)品結(jié)構(gòu),提高了產(chǎn)品的可靠性。
波峰與波谷的存在使其軸向伸縮能力增強(qiáng),有效地減小了溫差應(yīng)力、能適應(yīng)較大溫差、壓力的變化,因而不會(huì)出現(xiàn)管口破裂而造成的泄漏現(xiàn)象。折流板與波節(jié)管的獨(dú)特連接工藝,延長(zhǎng)了換熱器的使用壽命。
應(yīng)力分析通?；诓牧系奈锢硖匦?、換熱器的幾何結(jié)構(gòu)和工況參數(shù)進(jìn)行計(jì)算和評(píng)估。工程師通常使用有限元分析等方法來(lái)模擬換熱器結(jié)構(gòu)，并計(jì)算不同部位上的應(yīng)力分布。這有助于確定是否需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化、增強(qiáng)或選擇更適合的材料。
對(duì)容積式換熱器的應(yīng)力概念的理解和分析對(duì)于確保換熱器的結(jié)構(gòu)安全和長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行非常重要。它能夠幫助設(shè)計(jì)師優(yōu)化設(shè)備的設(shè)計(jì)以滿足工作條件，并確保換熱器在使用期間不會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力超限和結(jié)構(gòu)失效的問(wèn)題。
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