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【列管式換熱器】列管式換熱器類型 列管式換熱器結構

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摘要:列管式換熱器即管殼式換熱器,是一種通用的標準換熱設備。它結構簡單、堅固耐用、造價低廉、用材廣泛、清洗方便、適應性強,應用最為廣泛,在換熱設備中占據主導地位。管殼式換熱器分類是怎么樣的?下面小編就介紹列管式換熱器結構和管殼式換熱器分類。

【列管(guan)式換熱(re)器(qi)】列管(guan)式換熱(re)器(qi)類型 列管(guan)式換熱(re)器(qi)結構

管殼式換熱器結構

管殼式換熱器由殼(ke)體(ti)、傳(chuan)熱管(guan)(guan)(guan)束(shu)、管(guan)(guan)(guan)板(ban)、折流(liu)(liu)板(ban)(擋板(ban))和(he)管(guan)(guan)(guan)箱等(deng)部件組成。殼(ke)體(ti)多為(wei)圓筒形,內部裝有(you)管(guan)(guan)(guan)束(shu),管(guan)(guan)(guan)束(shu)兩端固定在管(guan)(guan)(guan)板(ban)上。進行換熱的冷熱兩種(zhong)流(liu)(liu)體(ti),一種(zhong)在管(guan)(guan)(guan)內流(liu)(liu)動,稱(cheng)為(wei)管(guan)(guan)(guan)程(cheng)(cheng)流(liu)(liu)體(ti);另一種(zhong)在管(guan)(guan)(guan)外流(liu)(liu)動,稱(cheng)為(wei)殼(ke)程(cheng)(cheng)流(liu)(liu)體(ti)。為(wei)提(ti)高管(guan)(guan)(guan)外流(liu)(liu)體(ti)的傳(chuan)熱分系數(shu),通常在殼(ke)體(ti)內安(an)裝若(ruo)干擋板(ban)。擋板(ban)可(ke)提(ti)高殼(ke)程(cheng)(cheng)流(liu)(liu)體(ti)速度,迫使流(liu)(liu)體(ti)按(an)規(gui)定路程(cheng)(cheng)多次橫向通過管(guan)(guan)(guan)束(shu),增強流(liu)(liu)體(ti)湍(tuan)流(liu)(liu)程(cheng)(cheng)度。換熱管(guan)(guan)(guan)在管(guan)(guan)(guan)板(ban)上可(ke)按(an)等(deng)邊三(san)角(jiao)形或正方(fang)形排(pai)(pai)(pai)列。等(deng)邊三(san)角(jiao)形排(pai)(pai)(pai)列較緊湊,管(guan)(guan)(guan)外流(liu)(liu)體(ti)湍(tuan)動程(cheng)(cheng)度高,傳(chuan)熱分系數(shu)大(da);正方(fang)形排(pai)(pai)(pai)列則管(guan)(guan)(guan)外清洗方(fang)便,適用于(yu)易結垢的流(liu)(liu)體(ti)。

流體(ti)每(mei)通過(guo)(guo)管(guan)(guan)束一(yi)次(ci)稱為(wei)(wei)一(yi)個管(guan)(guan)程(cheng)(cheng)(cheng);每(mei)通過(guo)(guo)殼(ke)體(ti)一(yi)次(ci)稱為(wei)(wei)一(yi)個殼(ke)程(cheng)(cheng)(cheng)。為(wei)(wei)提高管(guan)(guan)內流體(ti)速(su)度(du),可在(zai)兩(liang)端管(guan)(guan)箱內設置(zhi)隔板(ban),將(jiang)全部管(guan)(guan)子均(jun)分(fen)成若干組。這(zhe)樣(yang)流體(ti)每(mei)次(ci)只通過(guo)(guo)部分(fen)管(guan)(guan)子,因(yin)而在(zai)管(guan)(guan)束中往返多(duo)(duo)次(ci),這(zhe)稱為(wei)(wei)多(duo)(duo)管(guan)(guan)程(cheng)(cheng)(cheng)。同樣(yang),為(wei)(wei)提高管(guan)(guan)外流速(su),也(ye)可在(zai)殼(ke)體(ti)內安裝縱向擋(dang)板(ban),迫使(shi)流體(ti)多(duo)(duo)次(ci)通過(guo)(guo)殼(ke)體(ti)空間,稱為(wei)(wei)多(duo)(duo)殼(ke)程(cheng)(cheng)(cheng)。多(duo)(duo)管(guan)(guan)程(cheng)(cheng)(cheng)與多(duo)(duo)殼(ke)程(cheng)(cheng)(cheng)可配合(he)應用。

列(lie)管(guan)(guan)式(shi)(shi)(shi)換(huan)熱(re)(re)器(qi)(qi)(又名列(lie)管(guan)(guan)式(shi)(shi)(shi)冷(leng)凝(ning)器(qi)(qi)),按材質分為碳鋼(gang)列(lie)管(guan)(guan)式(shi)(shi)(shi)換(huan)熱(re)(re)器(qi)(qi),不銹鋼(gang)列(lie)管(guan)(guan)式(shi)(shi)(shi)換(huan)熱(re)(re)器(qi)(qi)和碳鋼(gang)與(yu)不銹鋼(gang)混合列(lie)管(guan)(guan)式(shi)(shi)(shi)換(huan)熱(re)(re)器(qi)(qi)三種,按形式(shi)(shi)(shi)分為固(gu)定管(guan)(guan)板式(shi)(shi)(shi)、浮(fu)頭式(shi)(shi)(shi)、U型(xing)管(guan)(guan)式(shi)(shi)(shi)換(huan)熱(re)(re)器(qi)(qi),按結構分為單管(guan)(guan)程、雙管(guan)(guan)程和多(duo)管(guan)(guan)程,傳熱(re)(re)面積1~500m2,可根據用戶需要定制。

管殼式換熱器分類

管殼(ke)(ke)式(shi)換(huan)熱器由于管內外流體的(de)溫(wen)度不同(tong)(tong),因之換(huan)熱器的(de)殼(ke)(ke)體與管束的(de)溫(wen)度也不同(tong)(tong)。如果(guo)兩溫(wen)度相差(cha)很大,換(huan)熱器內將產生很大熱應(ying)力,導致(zhi)管子彎(wan)曲、斷裂,或從管板上(shang)拉(la)脫。因此,當管束與殼(ke)(ke)體溫(wen)度差(cha)超過50℃時,需(xu)采(cai)(cai)取適當補(bu)償措(cuo)施(shi),以消(xiao)除或減少熱應(ying)力。根據所(suo)采(cai)(cai)用的(de)補(bu)償措(cuo)施(shi),管殼(ke)(ke)式(shi)換(huan)熱器可分為以下幾種主要類(lei)型:

①固定(ding)管板(ban)式(shi)換熱(re)器管束兩(liang)端的(de)(de)管板(ban)與殼(ke)體聯(lian)成一體,結構(gou)簡單(dan),但只(zhi)適(shi)用(yong)于冷熱(re)流(liu)體溫(wen)度差(cha)不(bu)大,且殼(ke)程不(bu)需機械清洗時(shi)的(de)(de)換熱(re)操作。當溫(wen)度差(cha)稍(shao)大而殼(ke)程壓力又不(bu)太高(gao)時(shi),可在殼(ke)體上安裝有彈性的(de)(de)補償(chang)圈(quan),以(yi)減小熱(re)應力。

②浮(fu)頭(tou)式(shi)換熱器管(guan)(guan)束一端的(de)管(guan)(guan)板可自由浮(fu)動,完(wan)全消除了熱應力;且整個管(guan)(guan)束可從(cong)殼體(ti)中抽出,便(bian)于機械清洗(xi)和檢(jian)修。浮(fu)頭(tou)式(shi)換熱器的(de)應用(yong)較廣,但(dan)結構比(bi)較復雜(za),造價較高。

③U型管式換(huan)熱(re)器(qi)(qi) 每根(gen)換(huan)熱(re)管皆彎成U形,兩(liang)端(duan)分(fen)別固(gu)定(ding)在同(tong)一管板上下兩(liang)區,借助于(yu)管箱內的隔板分(fen)成進出(chu)口兩(liang)室(shi)。此種換(huan)熱(re)器(qi)(qi)完全消除了熱(re)應力,結構比浮頭式簡單,但管程不易清洗(xi)。

④渦流(liu)(liu)熱(re)膜(mo)(mo)換熱(re)器(qi)渦流(liu)(liu)熱(re)膜(mo)(mo)換熱(re)器(qi)采用最(zui)新的(de)渦流(liu)(liu)熱(re)膜(mo)(mo)傳熱(re)技術,通(tong)過改變流(liu)(liu)體運(yun)動狀態來增加傳熱(re)效果(guo),當介質經(jing)過渦流(liu)(liu)管(guan)(guan)表面(mian)時,強(qiang)力(li)沖刷管(guan)(guan)子表面(mian),從而提高換熱(re)效率(lv)。最(zui)高可(ke)達10000W/m2℃。同時這種結(jie)構實現了耐腐蝕、耐高溫、耐高壓、防(fang)結(jie)垢功能。其它類型的(de)換熱(re)器(qi)的(de)流(liu)(liu)體通(tong)道為(wei)固(gu)定方向(xiang)流(liu)(liu)形式(shi),在(zai)換熱(re)管(guan)(guan)表面(mian)形成繞(rao)流(liu)(liu),對流(liu)(liu)換熱(re)系數降低。

資料顯示,渦流(liu)熱膜換(huan)(huan)(huan)(huan)熱器(qi)的(de)(de)最(zui)大特點(dian)在于經濟性(xing)(xing)和(he)安全性(xing)(xing)統一。由(you)于考慮了換(huan)(huan)(huan)(huan)熱管(guan)之(zhi)間(jian),換(huan)(huan)(huan)(huan)熱管(guan)和(he)殼體之(zhi)間(jian)流(liu)動關系,不(bu)再使(shi)用折(zhe)流(liu)板強行阻擋的(de)(de)方式(shi)逼出湍流(liu),而是(shi)靠換(huan)(huan)(huan)(huan)熱管(guan)之(zhi)間(jian)自然誘導形成交替漩渦流(liu),并在保證(zheng)換(huan)(huan)(huan)(huan)熱管(guan)不(bu)互(hu)相(xiang)摩擦(ca)的(de)(de)前提(ti)下保持應(ying)有的(de)(de)顫動力(li)度。換(huan)(huan)(huan)(huan)熱管(guan)的(de)(de)剛性(xing)(xing)和(he)柔性(xing)(xing)配置良(liang)好,不(bu)會(hui)彼此碰撞,既克服了浮動盤管(guan)換(huan)(huan)(huan)(huan)熱器(qi)之(zhi)間(jian)相(xiang)互(hu)碰撞造成損傷的(de)(de)問題(ti),又避(bi)免了普通(tong)管(guan)殼式(shi)換(huan)(huan)(huan)(huan)熱器(qi)易結(jie)垢的(de)(de)問題(ti)。

管殼式換(huan)熱(re)器是進行熱(re)交換(huan)操(cao)作的通(tong)用(yong)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)設備。廣泛應用(yong)于化工(gong)(gong)(gong)、石油、石油化工(gong)(gong)(gong)、電力、輕工(gong)(gong)(gong)、冶金、原子(zi)能、造船、航空、供熱(re)等工(gong)(gong)(gong)業部門(men)中(zhong)。特別是在(zai)石油煉(lian)制和(he)化學加工(gong)(gong)(gong)裝置中(zhong),占(zhan)有極其重(zhong)要的地位。換(huan)熱(re)器的型式。

管殼式換熱器選用要點

1)、根據已(yi)知冷、熱(re)流體的(de)流量,初、終(zhong)溫度及流體的(de)比熱(re)容決定(ding)(ding)所(suo)需的(de)換熱(re)面積。初步估(gu)計換熱(re)面積,一般先假定(ding)(ding)傳熱(re)系數,確定(ding)(ding)換熱(re)器構造,再校(xiao)核傳熱(re)系數K值。

2)、選用(yong)換熱器時(shi)應(ying)注(zhu)意壓力等級(ji),使用(yong)溫度,接口的連接條(tiao)件。在壓力降,安裝條(tiao)件允許的前(qian)提下,管殼式換熱器以選用(yong)直徑小(xiao)的加(jia)長型,有(you)利于提高換熱量。

3)、換熱器的壓力降不宜過大,一般(ban)控制在0.01~0.05MPa之間;

4)、流(liu)(liu)(liu)速大(da)小(xiao)應考(kao)慮流(liu)(liu)(liu)體(ti)黏(nian)度(du),黏(nian)度(du)大(da)的流(liu)(liu)(liu)速應小(xiao)于0.5~1.0m/s;一般(ban)流(liu)(liu)(liu)體(ti)管內的流(liu)(liu)(liu)速宜取0.4~1.0m/s;易結垢的流(liu)(liu)(liu)體(ti)宜取0.8~1.2m/s。

5)、高溫水進(jin)入換熱器前宜設(she)過濾(lv)器。

6)、熱(re)交(jiao)換站中熱(re)交(jiao)換器(qi)(qi)的(de)(de)單臺處(chu)理和(he)配置臺數組合結果(guo)應(ying)滿足熱(re)交(jiao)換站的(de)(de)總供熱(re)負荷(he)及調(diao)節的(de)(de)要求。在滿足用戶熱(re)負荷(he)調(diao)節要求的(de)(de)前(qian)提下,同(tong)一個(ge)供熱(re)系數中的(de)(de)換熱(re)器(qi)(qi)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)、熱交(jiao)換器應(ying)以最大工(gong)作壓(ya)力的(de)1.5倍做水(shui)壓(ya)試驗,蒸(zheng)汽(qi)部分應(ying)不(bu)低于蒸(zheng)汽(qi)供汽(qi)壓(ya)力加0.3MPa;熱水(shui)部分應(ying)不(bu)低于0.4MPa。在(zai)試驗壓(ya)力下(xia),保持10min壓(ya)力不(bu)降。

2)、管殼式換熱器前(qian)端應留有抽卸(xie)管(guan)束的空間(jian),即其封頭于墻壁或屋頂的距離不得(de)小(xiao)于換熱器的長度,設備運行操(cao)作通道凈寬(kuan)不宜小(xiao)于0.8m。

3)、各類閥門(men)和儀表的安裝高(gao)度應便于(yu)操作和觀察。

4)、加熱器(qi)上部附(fu)件(一般指安全閥(fa))的最高點(dian)至建筑結構最低點(dian)的垂直凈距應滿足安裝檢測的要求,并不得(de)小(xiao)于0.2m。

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