讲述管壳式换热器的构造特点
管壳式换热器由壳体、传热管制、管板、折流板(挡板)和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形,内部装有管制,管制两头固定在管板上。进行换热的冷热两种流体,一种在管内活动,称为管程流体;另一种在管外活动,称为壳程流体。为进步管外流体的传热分系数,通常在壳体内装置若干挡板。同样,为了提高管的外部速度,还可以在壳体内安装纵向挡板,迫使流体多次通过壳体空间,称为多壳侧。
挡板可进步壳程流体速度,迫使流体按规则旅程屡次横向经过管制,增强流体湍流程度。换热管在管板上可按等边三角形或正方形摆放。等边三角形摆放较紧凑,管外流体湍动程度高,传热分系数大;正方形摆放则管外清洗便利,适用于易结垢的流体。流体每经过管制一次称为一个管程。热应力导致换热管与管头焊缝轴向拉伸,影响焊接质量,管壳与管板同一焊缝应力过大易损坏。
每经过壳体一次称为一个壳程。图示为简略的单壳程单管程换热器,简称为1-1型换热器。为进步管内流体速度,可在两头管箱内设置隔板,将悉数管子均分红若干组。这样流体每次只经过部分管子,因而在管制中往复屡次,这称为多管程。相同,为进步管外流速,也可在壳体内装置纵向挡板,迫使流体屡次经过壳体空间,称为多壳程。采用工业控制计算或智能温度调节器进行供水温度智能控制,即可以根据程序设置供水温度,并可以根据室外环境温度以及标准室温和时间有效节能地加热温度。多管程与多壳程可合作使用。
换热器求购信息:列管式换热器按不同方式的不同分类:
1、固定管板式固定管板式换热器的两端管板和壳体制成一体,当两流体的温度差较大时,在外壳的适当位置上焊上一个补偿圈,(或膨胀节)。当壳体和管束热膨胀不同时,补偿圈发生缓慢的弹性变形来补偿因温差应力引起的热膨胀。特点:结构简单,造价低廉,壳程清洗和检修困难,壳程必须是洁净不易结垢的物料。2、U形管式 U形管式换热器每根管子均弯成U形,流体进、出口分别安装在同一端的两侧,封头内用隔板分成两室,每根管子可自由伸缩,来解决热补偿问题。特点:结构简单,质量轻,适用于高温和高压的场合。管程清洗困难,管程流体必须是洁净和不易结垢的物料。3、浮头式 换热器两端的管板,一端不与壳体相连,该端称浮头。因此,当管束与壳体温度差超过50℃时,需采取适当补偿措施,以消除或减少热应力。管子受热时,管束连同浮头可以沿轴向自由伸缩,完全消除了温差应力。特点:结构复杂、造价高,便于清洗和检修,完全消除温差应力,应用普遍。
管壳式换热器传热机理
一般来说,管壳式换热器制造容易,生产成本低,选材范围广,清洗方便,适应性强,处理量大,工作可靠,且能适应高温高压。虽然它在结构紧凑性、传热轻度和单位金属消耗量方面无法与板式和板翅式换热器相比,但它由于具有前述的一些优点,因而在化工、石油能源等行业的应用中仍处于主导地位。以上各点常常不可能一起满意,并且有时还会彼此对立,故应根据具体状况,捉住首要方面,作出适合的决议。
管壳式换热器是把管子与管板连接,再用壳体固定。它的型式大致分为固定管板式、釜式浮头式、U型管式、滑动管板式、填料函式及套管式等几种,前面我们简要介绍过。
根据介质的种类、压力、温度、污垢和其他条件,管板与壳体的连接的各种结构型式特点,传热管的形状和传热条件,造价,维修检查方便等情况来选择设计制造各种管壳式换热器。
拉杆和定距管
折流板、支持板的固定一般采用拉杆或拉杆和定距管与管板固定。常用的固定结构有两种,即拉杆定距管结构和点焊结构,见图所示:
a) 拉杆定距管结构,用于换热管外径大于或等于 19mm 的管束。
b) 拉杆与折流板点焊结构,用于换热管外径小于或等于 14mm 的管束。
1拉杆的尺寸
拉杆的连接尺寸按图所示和表4确定。
表4 拉杆尺寸
2拉杆的布置
拉杆应尽量均匀布置在管束的外边缘。对于大直径的换热器,在布管区内或靠近折流板缺口处应布置适当数量的拉杆。
双壳程结构
在壳程内安装一平行于换热管轴线的矩形平板,即纵向隔板,将壳程一分为二,即双壳程,见图所示。这种结构可以提高壳程物料流速,改善传热效果,即提高传热系数,从经济角度,一台双壳程换热器比两台单管程换热器便宜。
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