管殼式換熱器與傳熱機理

        欄目:公司新聞 發布時間:2019-05-10
        管殼式換熱器又稱列管式換熱器。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。

        管殼式換熱器又稱列管式換熱器。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。

        管殼式換熱器結構與類型



        管殼式換熱器由殼體、傳熱管束、管板、折流板(擋板)和管箱等部件組成。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。

        image.png

        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。


        管殼式換熱器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。

        image.png
        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。
        image.png

        ③ U型管式換熱器 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。


        ④填料函式換熱器 填料函式換熱器其結構特點是管板只有一端與殼體固定連接,另一端采用填料函密封。管束可以自由伸縮,不會產生因殼壁與管壁溫差而引起的溫差應力。填料函式換熱器的優點是結構較浮頭式換熱器簡單,制造方便,耗材少,造價低;管束可從殼體內抽出,管內、管間均能進行清洗,維修方便。其缺點是填料函耐壓不高,一般小于4.0MPa;殼程介質可能通過填料函外漏,對易燃、易爆、有毒和貴重的介質不適用。填料函式換熱器適用于管、殼壁溫差較大或介質易結垢,需經常清理且壓力不高的場合。

        image.png

        ⑤釜式換熱器 釜式換熱器結構特點是在殼體上部設置適當的蒸發空間,同時兼有蒸汽室的作用。管束可以為固定管板式、浮頭式或U 型管式。釜式換熱器清洗維修方便,可處理不清潔、易結垢的介質,并能承受高溫、高壓。它適用于液-汽式換熱,可作為最簡結構的廢熱鍋爐。


        一般來說,管殼式換熱器制造容易,生產成本低,選材范圍廣,清洗方便,適應性強,處理量大,工作可靠,且能適應高溫高壓。雖然它在結構緊湊性、傳熱輕度和單位金屬消耗量方面無法與板式和板翅式換熱器相比,但它由于具有前述的一些優點,因而在化工、石油能源等行業的應用中仍處于主導地位。 


        管殼式換熱器是把管子與管板連接,再用殼體固定。它的型式大致分為固定管板式、釜式浮頭式、U型管式、滑動管板式、填料函式及套管式等幾種,前面我們簡要介紹過。根據介質的種類、壓力、溫度、污垢和其他條件,管板與殼體的連接的各種結構型式特點,傳熱管的形狀和傳熱條件,造價,維修檢查方便等情況來選擇設計制造各種管殼式換熱器。


        管殼式換熱器結構及制造標準


        一般來說,管殼式換熱器制造容易,生產成本低,選材范圍廣,清洗方便,適應性強,處理量大,工作可靠,且能適應高溫高壓。雖然它在結構緊湊性、傳熱輕度和單位金屬消耗量方面無法與板式和板翅式換熱器相比,但它由于具有前述的一些優點,因而在化工、石油能源等行業的應用中仍處于主導地位。


        管殼式換熱器是把管子與管板連接,再用殼體固定。它的型式大致分為固定管板式、釜式浮頭式、U型管式、滑動管板式、填料函式及套管式等幾種,前面我們簡要介紹過。根據介質的種類、壓力、溫度、污垢和其他條件,管板與殼體的連接的各種結構型式特點,傳熱管的形狀和傳熱條件,造價,維修檢查方便等情況來選擇設計制造各種管殼式換熱器。

        更多內容請查看:https://mp.weixin.qq.com/s/4nKTNu6VSQ9u8KFvbaNIsA

        三分快三