换热器出现振动的原因有哪些？

想象一下绕管式换热器就像一个弹簧，两端固定，当受到应力时，可以自动改变螺旋之间的距离或者螺旋的直径，使应力得到补偿。这种设计使得绕管式换热器两侧的温差可以实现非常大的范围。由于应力结构合理，即使在高压下，作用在管壁上的分量也相对较低，使得反应器能够耐受更高的压力。

此外，由于管子呈螺旋排布，这种结构非常紧凑，整个换热器内部充满了密密麻麻的管子。每立方米的换热面积可以达到100平方米以上。流体在螺旋管内流动时，由于管子的蜿蜒曲折，流体方向经常发生变化，形成局部湍流，进一步提高了设备的传热系数。因此，绕管式换热器是一种传热强化设备，可以在更小的体积内实现非常高的换热量。另外，由于管子是螺旋缠绕的，管子长度可以达到几百米，适用于更大型的换热器，同时有利于设备的大型化。

尽管绕管式换热器具有明显的优点，如大范围的应用和高效传热，但也存在一些挑战。加工可能较为困难，导致加工成本较高。此外，换热管的几何参数对内部流体流动的影响复杂，使得换热过程的计算与设计无法简单参照传统换热器，给选用带来一定顾虑。最为棘手的问题之一是管子的堵塞，由于管道长度特别长，结垢一旦发生几乎无法清洗，因此该设备更适用于原料纯度较高的场合。

为了防止震动，可以在设备中添加纵向隔板，以减少声震动的传递。通过这种设置，可以降低震动现象的发生。具体的操作方法包括在壳体内沿流向添加若干块纵向隔板，置于声震动波型的波腹位置，用以改变设备中横向尺寸的特性长度。为了防止管束震动，可以尽可能降低流体的流动速度，使雷诺数控制在一定范围内，降低壳程流体诱导震动的频率，防止共震发生。

在绕管式换热器中，由于在干燥过程中消耗大量热能，为了节约能源，通常使用机械脱水或加热蒸发的方式对高含水量的材料或含有固体物质的悬浮液或溶液进行处理。在这个过程中，使用新鲜空气进行干燥，确保空气通过翅片管加热后，其流动方向与材料的流动速度相反。这种方式可以有效地排除大部分湿热空气，降低能耗，节约生产成本。

当冷热流体中的一两种相变时，绕管式换热器在相变过程中只释放或吸收汽化潜热，流体本身的温度保持不变。因此，流体的入口和出口温度相等，与流体流向的选择无关。除了顺流和逆流，还有横流和折流等多种流体流向的选择。