【列管(guan)式(shi)(shi)換熱器】列管(guan)式(shi)(shi)換熱器類(lei)型 列管(guan)式(shi)(shi)換熱器結構
管殼式換熱器結構
管殼式換熱器由殼體(ti)(ti)(ti)(ti)、傳熱管(guan)(guan)(guan)(guan)束、管(guan)(guan)(guan)(guan)板(ban)、折流板(ban)(擋板(ban))和(he)管(guan)(guan)(guan)(guan)箱等(deng)(deng)部(bu)件(jian)組成。殼體(ti)(ti)(ti)(ti)多(duo)為(wei)圓筒形(xing),內(nei)部(bu)裝有管(guan)(guan)(guan)(guan)束,管(guan)(guan)(guan)(guan)束兩端固定在(zai)管(guan)(guan)(guan)(guan)板(ban)上(shang)。進行換熱的冷(leng)熱兩種流體(ti)(ti)(ti)(ti),一(yi)種在(zai)管(guan)(guan)(guan)(guan)內(nei)流動(dong),稱為(wei)管(guan)(guan)(guan)(guan)程(cheng)(cheng)(cheng)流體(ti)(ti)(ti)(ti);另(ling)一(yi)種在(zai)管(guan)(guan)(guan)(guan)外(wai)流動(dong),稱為(wei)殼程(cheng)(cheng)(cheng)流體(ti)(ti)(ti)(ti)。為(wei)提(ti)高管(guan)(guan)(guan)(guan)外(wai)流體(ti)(ti)(ti)(ti)的傳熱分(fen)系數(shu),通常在(zai)殼體(ti)(ti)(ti)(ti)內(nei)安裝若干擋板(ban)。擋板(ban)可(ke)提(ti)高殼程(cheng)(cheng)(cheng)流體(ti)(ti)(ti)(ti)速度,迫使流體(ti)(ti)(ti)(ti)按(an)規定路程(cheng)(cheng)(cheng)多(duo)次橫(heng)向(xiang)通過(guo)管(guan)(guan)(guan)(guan)束,增強流體(ti)(ti)(ti)(ti)湍(tuan)流程(cheng)(cheng)(cheng)度。換熱管(guan)(guan)(guan)(guan)在(zai)管(guan)(guan)(guan)(guan)板(ban)上(shang)可(ke)按(an)等(deng)(deng)邊(bian)三(san)(san)角(jiao)形(xing)或(huo)正方形(xing)排列。等(deng)(deng)邊(bian)三(san)(san)角(jiao)形(xing)排列較(jiao)緊湊,管(guan)(guan)(guan)(guan)外(wai)流體(ti)(ti)(ti)(ti)湍(tuan)動(dong)程(cheng)(cheng)(cheng)度高,傳熱分(fen)系數(shu)大;正方形(xing)排列則(ze)管(guan)(guan)(guan)(guan)外(wai)清洗方便(bian),適用于易(yi)結(jie)垢的流體(ti)(ti)(ti)(ti)。
流(liu)體每(mei)(mei)通(tong)過管(guan)束一次(ci)(ci)稱(cheng)(cheng)為(wei)一個(ge)管(guan)程(cheng);每(mei)(mei)通(tong)過殼(ke)(ke)體一次(ci)(ci)稱(cheng)(cheng)為(wei)一個(ge)殼(ke)(ke)程(cheng)。為(wei)提高管(guan)內流(liu)體速度,可(ke)在(zai)(zai)兩端管(guan)箱內設置(zhi)隔板(ban),將全部管(guan)子(zi)均分成若干組(zu)。這樣流(liu)體每(mei)(mei)次(ci)(ci)只通(tong)過部分管(guan)子(zi),因而在(zai)(zai)管(guan)束中往返多(duo)(duo)次(ci)(ci),這稱(cheng)(cheng)為(wei)多(duo)(duo)管(guan)程(cheng)。同樣,為(wei)提高管(guan)外流(liu)速,也可(ke)在(zai)(zai)殼(ke)(ke)體內安裝(zhuang)縱向擋板(ban),迫使流(liu)體多(duo)(duo)次(ci)(ci)通(tong)過殼(ke)(ke)體空間,稱(cheng)(cheng)為(wei)多(duo)(duo)殼(ke)(ke)程(cheng)。多(duo)(duo)管(guan)程(cheng)與多(duo)(duo)殼(ke)(ke)程(cheng)可(ke)配(pei)合應用。
列(lie)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)式(shi)換熱(re)(re)器(qi)(qi)(又名列(lie)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)式(shi)冷凝器(qi)(qi)),按(an)材質分為碳(tan)(tan)鋼列(lie)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)式(shi)換熱(re)(re)器(qi)(qi),不銹鋼列(lie)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)式(shi)換熱(re)(re)器(qi)(qi)和碳(tan)(tan)鋼與不銹鋼混合列(lie)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)式(shi)換熱(re)(re)器(qi)(qi)三種,按(an)形式(shi)分為固定管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)板式(shi)、浮(fu)頭式(shi)、U型管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)式(shi)換熱(re)(re)器(qi)(qi),按(an)結(jie)構分為單管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)程(cheng)(cheng)、雙管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)程(cheng)(cheng)和多管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)程(cheng)(cheng),傳(chuan)熱(re)(re)面積(ji)1~500m2,可根據(ju)用戶需要定制。
管殼式換熱器分類
管(guan)(guan)(guan)殼式換熱(re)器由于管(guan)(guan)(guan)內外流(liu)體的溫(wen)度(du)不同,因之換熱(re)器的殼體與管(guan)(guan)(guan)束(shu)的溫(wen)度(du)也(ye)不同。如果兩溫(wen)度(du)相差很大(da),換熱(re)器內將產生很大(da)熱(re)應(ying)力,導(dao)致(zhi)管(guan)(guan)(guan)子彎曲、斷(duan)裂,或(huo)從管(guan)(guan)(guan)板上拉脫。因此(ci),當管(guan)(guan)(guan)束(shu)與殼體溫(wen)度(du)差超過50℃時,需采取適當補償措(cuo)施,以消(xiao)除(chu)或(huo)減少(shao)熱(re)應(ying)力。根據所采用的補償措(cuo)施,管(guan)(guan)(guan)殼式換熱(re)器可分為(wei)以下幾(ji)種主要類型:
①固(gu)定(ding)管板式換熱器管束兩端的管板與殼體聯成一體,結(jie)構簡單,但只適用于冷(leng)熱流體溫(wen)度(du)(du)差(cha)不大(da),且殼程(cheng)不需機(ji)械清洗時的換熱操作。當溫(wen)度(du)(du)差(cha)稍大(da)而殼程(cheng)壓(ya)力又不太高時,可在殼體上安裝有彈性(xing)的補償圈(quan),以(yi)減小(xiao)熱應力。
②浮頭(tou)式(shi)換熱器管束一(yi)端的(de)管板可自由浮動,完全(quan)消除了熱應力;且整個(ge)管束可從殼體中抽出,便于機械清洗和檢修。浮頭(tou)式(shi)換熱器的(de)應用較廣,但結構比較復雜,造價較高(gao)。
③U型管(guan)(guan)式換熱(re)器 每根換熱(re)管(guan)(guan)皆彎成U形,兩(liang)端分別(bie)固(gu)定(ding)在同(tong)一管(guan)(guan)板上下(xia)兩(liang)區,借助(zhu)于(yu)管(guan)(guan)箱(xiang)內的隔板分成進出(chu)口兩(liang)室。此種換熱(re)器完全消除了熱(re)應力,結構(gou)比浮頭(tou)式簡單,但管(guan)(guan)程不易清洗(xi)。
④渦流(liu)(liu)(liu)(liu)熱(re)(re)膜換熱(re)(re)器渦流(liu)(liu)(liu)(liu)熱(re)(re)膜換熱(re)(re)器采用最新的渦流(liu)(liu)(liu)(liu)熱(re)(re)膜傳(chuan)熱(re)(re)技術,通(tong)(tong)過改變流(liu)(liu)(liu)(liu)體運動狀態來增加(jia)傳(chuan)熱(re)(re)效果,當介質(zhi)經過渦流(liu)(liu)(liu)(liu)管表面(mian)(mian)時,強力沖刷管子表面(mian)(mian),從而(er)提高(gao)換熱(re)(re)效率。最高(gao)可達10000W/m2℃。同時這種結構實(shi)現了耐腐蝕(shi)、耐高(gao)溫、耐高(gao)壓、防結垢功能。其它類型的換熱(re)(re)器的流(liu)(liu)(liu)(liu)體通(tong)(tong)道為固定(ding)方向流(liu)(liu)(liu)(liu)形(xing)式(shi),在換熱(re)(re)管表面(mian)(mian)形(xing)成繞流(liu)(liu)(liu)(liu),對(dui)流(liu)(liu)(liu)(liu)換熱(re)(re)系數(shu)降低(di)。
資料顯(xian)示,渦(wo)流(liu)熱膜換熱器的(de)最大特點在(zai)于經濟性(xing)和安全性(xing)統一。由于考(kao)慮了(le)換熱管(guan)(guan)之(zhi)間(jian),換熱管(guan)(guan)和殼(ke)體(ti)之(zhi)間(jian)流(liu)動(dong)關系,不再(zai)使用折流(liu)板(ban)強行阻(zu)擋(dang)的(de)方(fang)式(shi)逼出湍流(liu),而是(shi)靠換熱管(guan)(guan)之(zhi)間(jian)自(zi)然誘導(dao)形成交替漩渦(wo)流(liu),并在(zai)保證換熱管(guan)(guan)不互(hu)相摩擦的(de)前提(ti)下保持(chi)應(ying)有的(de)顫動(dong)力度。換熱管(guan)(guan)的(de)剛性(xing)和柔性(xing)配(pei)置良好,不會彼此(ci)碰撞(zhuang),既克(ke)服了(le)浮動(dong)盤管(guan)(guan)換熱器之(zhi)間(jian)相互(hu)碰撞(zhuang)造成損傷的(de)問題(ti),又避免了(le)普通管(guan)(guan)殼(ke)式(shi)換熱器易結(jie)垢的(de)問題(ti)。
管殼式換(huan)熱器是進(jin)行熱交換(huan)操(cao)作(zuo)的通用工藝設備。廣泛應用于化工、石油(you)、石油(you)化工、電力、輕(qing)工、冶金、原(yuan)子能、造船、航空、供熱等(deng)工業部門中(zhong)。特別是在石油(you)煉制(zhi)和化學加(jia)工裝置中(zhong),占有極其重要(yao)的地位。換(huan)熱器的型(xing)式。
管殼式換熱器選用要點
1)、根據(ju)已知冷(leng)、熱(re)(re)(re)流(liu)體的(de)流(liu)量,初(chu)、終(zhong)溫度及流(liu)體的(de)比(bi)熱(re)(re)(re)容決(jue)定所需的(de)換(huan)熱(re)(re)(re)面積(ji)。初(chu)步(bu)估計換(huan)熱(re)(re)(re)面積(ji),一般先假定傳(chuan)熱(re)(re)(re)系數,確定換(huan)熱(re)(re)(re)器構造,再校(xiao)核傳(chuan)熱(re)(re)(re)系數K值。
2)、選用換熱器時應注意壓(ya)力等級,使用溫度,接口的連(lian)接條件。在壓(ya)力降,安(an)裝條件允許的前提(ti)下(xia),管殼式換熱器以(yi)選用直徑小的加長型,有利于提(ti)高換熱量。
3)、換(huan)熱器的壓力降不(bu)宜過大,一般控制(zhi)在0.01~0.05MPa之間;
4)、流(liu)速(su)大小(xiao)應考慮流(liu)體黏度(du),黏度(du)大的(de)流(liu)速(su)應小(xiao)于0.5~1.0m/s;一(yi)般(ban)流(liu)體管(guan)內的(de)流(liu)速(su)宜(yi)取0.4~1.0m/s;易(yi)結垢(gou)的(de)流(liu)體宜(yi)取0.8~1.2m/s。
5)、高溫水(shui)進入換熱器(qi)(qi)前宜設過(guo)濾器(qi)(qi)。
6)、熱(re)(re)交換(huan)站(zhan)中熱(re)(re)交換(huan)器的(de)(de)單臺處(chu)理(li)和配置臺數組(zu)合結果應滿(man)足熱(re)(re)交換(huan)站(zhan)的(de)(de)總供(gong)熱(re)(re)負荷及調節(jie)(jie)的(de)(de)要求。在(zai)滿(man)足用戶熱(re)(re)負荷調節(jie)(jie)要求的(de)(de)前提下,同(tong)一個供(gong)熱(re)(re)系數中的(de)(de)換(huan)熱(re)(re)器臺數不宜少于2臺,不宜多于5臺。
管殼式換熱器安裝要點
1)、熱(re)交(jiao)換器應(ying)以最大(da)工作(zuo)壓(ya)(ya)力(li)的1.5倍做水壓(ya)(ya)試驗(yan),蒸汽(qi)部分應(ying)不(bu)低于(yu)蒸汽(qi)供汽(qi)壓(ya)(ya)力(li)加0.3MPa;熱(re)水部分應(ying)不(bu)低于(yu)0.4MPa。在試驗(yan)壓(ya)(ya)力(li)下(xia),保持10min壓(ya)(ya)力(li)不(bu)降。
2)、管殼式換熱器前端應留(liu)有(you)抽卸管束的空間,即(ji)其(qi)封頭(tou)于(yu)(yu)墻壁或屋(wu)頂的距離不得小于(yu)(yu)換熱器的長度(du),設備運行操作通(tong)道凈寬(kuan)不宜小于(yu)(yu)0.8m。
3)、各類閥門和(he)儀(yi)表的安裝高度應便于操作(zuo)和(he)觀察。
4)、加熱器上部附件(一般(ban)指安全閥)的(de)(de)最(zui)高點至建筑(zhu)結構最(zui)低點的(de)(de)垂(chui)直凈距(ju)應(ying)滿足(zu)安裝檢(jian)測的(de)(de)要(yao)求,并(bing)不得小(xiao)于(yu)0.2m。