[科普中国]-螺旋管束冷凝器

螺旋管束冷凝器按材质分为碳钢列管式冷凝器、不锈钢列管式冷凝器和碳钢与不锈钢混合列管式冷凝三种。按形式分为固定管板式、浮头式、U型管式换热器。按结构分为单管程、双管程和多管程，传热面积0.5-500平方米。

分类蒸发设备中的冷凝器利用冷却水将二次蒸汽冷却，它可分为两类，一类是间接式冷凝器，一类是直接式冷凝器。间接式冷凝器也叫表面式冷凝器， 包括螺旋管束冷凝器，盘管式冷凝器及板式冷凝器。 目前国内外的蒸发设备采用螺旋管束冷凝器越来越多。1

优点1、冷却水不受二次蒸汽污染可以循环利用；

2、由于水在冷凝器内是闭式循环没有水的冲击声，不象水力喷射器所使用的冷却水暴露在外面有水的冲击 声；

3、不受空间高度的约束限制，可立式安装也可卧式安装，不象大气式冷凝器受空间高度的限制（大气式冷凝器安装高度在10.5m以上）。

4、冷却效果也不比直接式冷凝器差，并便于自控。1

影响效果因素冷凝器传热面积必须足够，否则进入冷凝器中的二次蒸汽就难以全部被冷却而使蒸发温度升高，从而降低生产能力。这里除冷凝器的传热系数要选取合适外，在计算冷凝器的传热面积时有些直接影响传热效果的因素也是不能忽略的。

（1）冷凝水放出的热量对冷凝器效果的影响

多效蒸发设备各效壳程中的冷凝水一般是从冷凝器中与冷凝器壳程中的冷凝水一并排出的（这不仅设备结构简单，更主要是节能）。由于效体壳程中冷凝水温度高于冷凝器壳程温度，真空度高，冷凝水进冷凝器壳程时，冷凝水由于自蒸发而要放出 一定热量。因此计算冷凝器的传热面积时这部分热量应计入计算中。

（2）从各效不凝气接口抽出的蒸汽对冷凝器的影响

多效蒸发设备每效壳程一般都设有上下二个不凝气接口，用以抽取壳程中的不凝性气体。上下凝气接口直接接到冷凝器的进汽口。每个效体壳程走蒸汽，管程走物料，往往从不凝气接口抽取不凝气的同时又要带出一定数量的加热蒸汽，这是因为理论上在加热过程根据热量衡算，各效壳程加热蒸汽是没有剩余的。实际上每个效体又可看成一个冷凝器加热蒸汽不可能绝对的没有剩余，因为在计算过程中还要考虑热损失。

（3）物料预热器对冷凝器的影响

物料进入蒸发设备前的温度都比较低，需要逐级预热后才能达到沸点或沸点以上的温度。温度较低的物料对三效来说一般要分四级预热。位于末效分离器之上的预热为第一级预热即单独设置盘管式物料预热器。该预热器利用未效产生的二次蒸汽对物料进行预热。其它三级预热分别在三个效体壳程中完成。因此在计算冷凝器的传热面积时这部分热量应扣除掉。1

氧化铁垢铁垢是钢管在潮湿环境中生成的腐蚀产物，氧化铁垢的产生原因就是列管在停运以后时而空置、时而注满水，再加上壳程油料在30~40℃传热后冷凝水的侵蚀，造成锈层的存在并加快其腐蚀速度而生成的。这种化学介质与金属之间直接起化学反应使大量氧化铁垢产生而导致设备损坏的现象在换热容器中很普遍。

由于冷凝器管内腐蚀严重，氧化铁垢的产生导致换热能力下降，不能满足油加工生产线的正常运行，同时氧化铁垢的脱落沉积堵塞管内径，也减少了其设备的换热面积。如不立即加强保护，采取必要的防腐措施，最终会大大缩短冷凝器的使用寿命甚至会在短时间内使整台设备报废，造成不应有的损失。2

本词条内容贡献者为:

张静 - 副教授 - 西南大学