蛇形管換熱器按其結(jié)構(gòu)形狀又可分為沉浸式和噴淋式蛇形管換熱器兩類。

蛇管的材料有鋼管、銅管、其它有色金屬、陶質(zhì)管、石墨管等。

蛇形管換熱器結(jié)構(gòu)

將蛇形管浸沒在盛有液體的容器內(nèi)。當(dāng)蛇管內(nèi)是液體時(shí)。為使整個(gè)管中經(jīng)常充滿液體，液體應(yīng)從蛇管的下端送入，至上端流出；當(dāng)蛇管內(nèi)通入蒸汽時(shí)，為了避免因管內(nèi)積存冷液而產(chǎn)生水擊與阻塞，蒸汽應(yīng)從上部進(jìn)入，冷凝液則從下端排出。

沉浸式蛇形管換熱器的結(jié)構(gòu)形式分為不可拆式與可拆式兩類。在選用時(shí)，應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的清潔程度及腐蝕情況而定。所用填料密封高度及材料。墊片材料的選擇，可根據(jù)使用壓力、溫度和設(shè)備內(nèi)介質(zhì)的性質(zhì)來決定。

蛇形管換熱器特點(diǎn)

沉浸式蛇形管換熱器，通常用于對(duì)管內(nèi)介質(zhì)的冷卻、冷凝或者是用于對(duì)管外介質(zhì)的加熱、冷卻和蒸發(fā)等。

它的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單造價(jià)低，操作管理也方便；且蛇管內(nèi)可承受高壓此外，還常用在需要傳熱面積不大的反應(yīng)益內(nèi)作換熱構(gòu)件。

缺點(diǎn)是：通常容器內(nèi)的介質(zhì)流速很低，故管外給熱系數(shù)小。加之容器內(nèi)各處溢度大致接近，因而平均溫差不大，所以換熱效果差。設(shè)備笨重。不適于作為需要換熱面積很大的換熱設(shè)備。

蛇形管換熱器結(jié)構(gòu)

噴淋式蛇形管換熱器它的傳熱面積是由一系列水平放置、上一下排列在同一乘直面上的直管及連接這些直管的C形彎頭所組成，并固定在鋼架上。在最上面的管子上方，裝有使冷卻水均勻噴淋的裝置。在換熱器的最下邊設(shè)有水泥或鋼板做成的水槽，以收集與排放流下來的冷卻水。操作時(shí)，熱介質(zhì)在管內(nèi)流動(dòng)。為了防止傳熱管外表面結(jié)水垢而降低傳熱效果，應(yīng)使冷卻水的最終溫度不得大于40~50℃。

（1）噴淋裝置

噴琳裝置是使冷卻液（又常用水）盛于槽內(nèi)，通過齒形檐板均勻地琳灑在最上一層管子上，并以水膜狀態(tài)沿管壁流向下一層管子，經(jīng)檐板自上而下地流過所有的換熱管的外表面，從而完成換熱過程。

（2）換熱管排列形式及彎管結(jié)構(gòu)

噴淋式換熱器的換熱管的排列形式，可布置成單排、雙排及多排。設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)使用的具體情況來選擇或者采用其它排列形式。

噴淋式換熱器的外形尺寸的大小與彎管處的結(jié)構(gòu)形式有關(guān)因若彎管的曲率半徑大，就使得相鄰兩管間的間距增加。這樣不僅增加了贅個(gè)換熱器的外廓尺寸，同時(shí)噴淋水也易被濺出，從而增加了冷卻水的消耗量。故選擇適當(dāng)?shù)膹澒芙Y(jié)構(gòu)形式，在生產(chǎn)中是有重大的經(jīng)濟(jì)意義的。

彎頭處的結(jié)構(gòu)形式很多。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)工藝需要、物料的性質(zhì)以及設(shè)備制造的工藝要求，選出既經(jīng)濟(jì)、又合理的結(jié)構(gòu)形式。

（3）檐板和管子的固定形式

為了使冷卻水能均勻地分布到管子上。井減少管上濺出的水量，則在每根管子的下部均裝有一塊檐板。檐板懸掛在管子的托架上。

蛇形管換熱器特點(diǎn)

噴淋式蛇形管換熱器與沉浸式蛇形管換熱器相比較，除了均具有結(jié)構(gòu)簡單、制作費(fèi)用低、能承受高壓、可用任何材料制造等優(yōu)點(diǎn)外，噴淋式較沉浸式易于檢查、清洗和檢修。如管子是用法蘭連接時(shí)，則更為方便。

缺點(diǎn)是占地面積大。操作時(shí)設(shè)備周圍環(huán)境衛(wèi)生較差。所以在場地充足，不怕水滴飛濺時(shí)，可廣泛地用作于冷卻器。 2100433B

在板金工作的實(shí)踐中，常用各種管料來制造蛇形管。制造蛇形管用手工法和機(jī)制法。

用管料制造蛇形管時(shí)，不許產(chǎn)生壓坑及管子內(nèi)徑的縮小；蛇形管應(yīng)按一定的彎曲半徑勻稱彎曲。

手工制造蛇形管時(shí)，是在豎直固定的鋼制滾筒土把管子弄彎的。此時(shí)，管內(nèi)應(yīng)填塞某種填充材料。彎曲壁厚1公厘以下的管子，用精制松香或鉛作填充材料；壁部較厚的管子，則用仔細(xì)烘干及篩凈的河沙。

如圖3所示是制造蛇形管的機(jī)床。用這種機(jī)床，可在常溫下不用填充材料彎曲管子；機(jī)床上一套可換導(dǎo)輪，能彎曲各種直徑的管子。為使管子在彎曲時(shí)不產(chǎn)生彎形，在橫截面土導(dǎo)輪做有凹坑。

用這種機(jī)床制造蛇形管，須密切注意在彎曲第一圈以后，管頭應(yīng)及時(shí)順蛇形管彎曲方向拉開，而不要碰著將要彎成的管圈。用這種機(jī)床制造蛇形管，不是一下子就達(dá)到最后尺寸，而是逐漸地進(jìn)行，先彎成較大的尺寸。

制造蛇形管時(shí)可利用設(shè)備，它由一個(gè)在軸上轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒組成。用這種方法，可在轉(zhuǎn)動(dòng)著的滾筒土纏繞長達(dá)100公尺的管子。為了使管子容易拿下，滾筒稍有遲拔。

長的蛇形管是由幾節(jié)組成的，各節(jié)用對(duì)頭焊接，帶接管套的對(duì)頭釘焊及搭接或喇叭口釘焊等方法進(jìn)行連接。對(duì)接蛇形管的各節(jié)時(shí)，管端應(yīng)修銼平整

用帶接管套對(duì)接管節(jié)時(shí)，接管套的長度應(yīng)不少于管子直徑2.5倍。套在管端土的接管套，從兩端釘焊。

用喇叭口連接管節(jié)時(shí)，應(yīng)把某節(jié)管子的一端擴(kuò)大，使另一節(jié)管子的一端能夠插進(jìn)1.5倍直徑的長度。為使釘焊質(zhì)量良好而堅(jiān)固，外面管子的一端先行拔緣，使焊料容易進(jìn)入。釘焊蛇形管管節(jié)時(shí)，應(yīng)注意焊料不要掉入管內(nèi)，制好的蛇形管用空氣吹凈。 2100433B

一組蛇形管的平行管子數(shù)目決定于充分放熱所需的蒸汽（或水）流速，蛇形管的片數(shù)和間距則取決于煙氣溫度和流速（如果煙氣溫度較低，間距可選得小一些），因而，通過選擇最佳的外部放熱條件和受熱面尺寸，可以使煙氣速度在整個(gè)對(duì)流煙道長度上幾乎保持不變。

這里應(yīng)該注意，管束的水平間距必須是水冷壁管間距的整數(shù)倍。以便可按簡單的方式使管束穿過水冷壁，而且也可由按兩倍間距布置的支吊管來支吊蛇形管。例如，設(shè)水冷壁管子間距為60mm，在一臺(tái)直流鍋爐的煙道內(nèi)蛇形管的節(jié)距如圖1所示。

本例支吊管間距為240mm， 因而蛇形管間距應(yīng)該是240mm和480mm，燃燒室后面第一排蛇形管的間距選擇大一些，有利于防止結(jié)大渣而堵塞煙氣通道。

管子垂直間距應(yīng)盡量小于水平節(jié)距。這樣就可以在吹灰時(shí)使順煙氣流向的積灰向兩側(cè)滑落，而不會(huì)積在水平流道內(nèi)。

燃用含灰燃料時(shí)，鍋爐的蛇形管受熱面高度不應(yīng)超過2m，否則吹灰器對(duì)蛇形管中間部分將不起作用。該參考值在燃用無灰燃料的機(jī)紐上雖然不適用，但是從有利于內(nèi)部蛇形管的檢修角度考慮，其高度亦不宜太大。

如圖2所示是蛇形管的兩種常用支吊結(jié)構(gòu)。夾板式吊桿僅適用于低溫?zé)煔饣蛘邿煔獬煞植粫?huì)引起高溫省煤器 腐蝕的場合。卡箍式吊桿冷卻效果較好，也可用于較高煙氣溫度范圍。

支吊管和蛇形管之間的固定位置和方式，應(yīng)該允許彈性補(bǔ)償水冷壁管和支吊管之間以及蛇形管和支吊管之間（例如在彎頭區(qū)）的脹差，而不使夾持元件或者管子受到過高的應(yīng)力載荷。

蛇形管法和阻尼冷管法的原理相類似，北京科技大學(xué)陳正周、毛衛(wèi)民以及太原科技大學(xué)楊小容等人提出了蛇形管澆注法制備半固態(tài)漿料的工藝，有些學(xué)者也稱其為SIN 函數(shù)冷卻法。在達(dá)到特定溫度的液態(tài)金屬被澆注人蛇形管后，由于合金熔體是在具有定弧度且封閉的蛇形彎道內(nèi)流動(dòng)并多次改變流動(dòng)方向，合金熔體具有一定的“自攪拌”功能。

蛇形管內(nèi)壁附近的熔體在管壁激冷的作用下會(huì)形成大量的晶核，由于熔體在管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向和位移大小不斷改變，使得漿料受到不斷變化的剪切力作用，管內(nèi)壁面和中心區(qū)域的密度分布不一致，也會(huì)造成對(duì)流，促使晶核向管內(nèi)中心游離，最終得到均勻的球形或近球形晶粒組織。2100433B