哈雷釬焊板式換熱器
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管式換熱器

點擊:1368 日期:[ 2014-04-20 00:59:05 ]
所謂殼程就是殼體(箱體)的流程,一般是換熱器被冷卻介質所走的流程,介質有水,油,蒸汽等!管程是進出端介內的介質所走的流程。
列管式換熱器是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器。這種換熱器結構較簡單,操作可靠,可用各種結構材料(主要是金屬材料)制造,能在高溫、高壓下使用,是目前應用最廣的類型。
結構 由殼體、傳熱管束、管板、折流板(擋板)和管箱等部件組成(見圖)。殼體多為圓筒形,內部裝有管束,管束兩端固定在管板上。進行換熱的冷熱兩種流體,一種在管內流動,稱為管程流體;另一種在管外流動,稱為殼程流體。為提高管外流體的傳熱分系數,通常在殼體內安裝若干擋板。擋板可提高殼程流體速度,迫使流體按規定路程多次橫向通過管束,增強流體湍流程度。換熱管在管板上可按等邊三角形或正方形排列。等邊三角形排列較緊湊,管外流體湍動程度高,傳熱分系數大;正方形排列則管外清洗方便,適用于易結垢的流體。
流體每通過管束一次稱為一個管程;每通過殼體一次稱為一個殼程。圖示為最簡單的單殼程單管程換熱器,簡稱為1-1型換熱器。為提高管內流體速度,可在兩端管箱內設置隔板,將全部管子均分成若干組。這樣流體每次只通過部分管子,因而在管束中往返多次,這稱為多管程。同樣,為提高管外流速,也可在殼體內安裝縱向擋板,迫使流體多次通過殼體空間,稱為多殼程。多管程與多殼程可配合應用。
類型 由于管內外流體的溫度不同,因之換熱器的殼體與管束的溫度也不同。如果兩溫度相差很大,換熱器內將產生很大熱應力,導致管子彎曲、斷裂,或從管板上拉脫。因此,當管束與殼體溫度差超過50℃時,需采取適當補償措施,以消除或減少熱應力。根據所采用的補償措施,管殼式換熱器可分為以下幾種主要類型:
① 固定管板式換熱器 管束兩端的管板與殼體聯成一體,結構簡單,但只適用于冷熱流體溫度差不大,且殼程不需機械清洗時的換熱操作。當溫度差稍大而殼程壓力又不太高時,可在殼體上安裝有彈性的補償圈,以減小熱應力。
② 浮頭式換熱器 管束一端的管板可自由浮動,完全消除了熱應力;且整個管束可從殼體中抽出,便于機械清洗和檢修。浮頭式換熱器的應用較廣,但結構比較復雜,造價較高。
③ U型管換熱器 每根換熱管皆彎成U形,兩端分別固定在同一管板上下兩區,借助于管箱內的隔板分成進出口兩室。此種換熱器完全消除了熱應力,結構比浮頭式簡單,但管程不易清洗。
非金屬材料換熱器 化工生產中強腐蝕性流體的換熱,需采用陶瓷、玻璃、聚四氟乙烯、石墨等非金屬材料制作管殼式換熱器。這類換熱器換熱性能較差,只用于壓力低、振動小、溫度較低的場合。
流道的選擇 進行換熱的冷熱兩流體,按以下原則選擇流道:①不潔凈和易結垢流體宜走管程,因管內清洗較方便;②腐蝕性流體宜走管程,以免管束與殼體同時受腐蝕;③壓力高的流體宜走管程,以免殼體承受壓力;④飽和蒸汽宜走殼程,因蒸汽冷凝傳熱分系數與流速無關,且冷凝液容易排出;⑤若兩流體溫度差較大,選用固定管板式換熱器時,宜使傳熱分系數大的流體走殼程,以減小熱應力。
操作強化 當管壁兩側傳熱分系數相差很大時(如粘度小的液體與氣體間的換熱),應設法減小傳熱分系數低的一側的熱阻。如果管外傳熱分系數小,可采用外螺紋管(低翅片管),以增大管外一側的傳熱面積和流體湍動,減小熱阻。如果管內傳熱分系數小,可在管內設置麻花鐵,螺旋圈等添加物,以增強管內擾動,強化換熱,當然這時流體的流動阻力也將增大。

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