【列管式換(huan)熱(re)器(qi)】列管式換(huan)熱(re)器(qi)類(lei)型 列管式換(huan)熱(re)器(qi)結構(gou)
管殼式換熱器結構
管殼式換熱器由殼(ke)(ke)體(ti)(ti)(ti)、傳熱管(guan)(guan)(guan)(guan)束(shu)(shu)、管(guan)(guan)(guan)(guan)板(ban)、折流(liu)板(ban)(擋(dang)板(ban))和(he)管(guan)(guan)(guan)(guan)箱等部件組成。殼(ke)(ke)體(ti)(ti)(ti)多為(wei)圓筒形(xing),內(nei)部裝有(you)管(guan)(guan)(guan)(guan)束(shu)(shu),管(guan)(guan)(guan)(guan)束(shu)(shu)兩端固定(ding)在管(guan)(guan)(guan)(guan)板(ban)上。進行換熱的(de)冷熱兩種流(liu)體(ti)(ti)(ti),一(yi)種在管(guan)(guan)(guan)(guan)內(nei)流(liu)動,稱為(wei)管(guan)(guan)(guan)(guan)程(cheng)(cheng)(cheng)流(liu)體(ti)(ti)(ti);另一(yi)種在管(guan)(guan)(guan)(guan)外流(liu)動,稱為(wei)殼(ke)(ke)程(cheng)(cheng)(cheng)流(liu)體(ti)(ti)(ti)。為(wei)提高管(guan)(guan)(guan)(guan)外流(liu)體(ti)(ti)(ti)的(de)傳熱分系數(shu),通(tong)常在殼(ke)(ke)體(ti)(ti)(ti)內(nei)安裝若(ruo)干擋(dang)板(ban)。擋(dang)板(ban)可提高殼(ke)(ke)程(cheng)(cheng)(cheng)流(liu)體(ti)(ti)(ti)速度,迫使(shi)流(liu)體(ti)(ti)(ti)按(an)規定(ding)路程(cheng)(cheng)(cheng)多次(ci)橫向(xiang)通(tong)過管(guan)(guan)(guan)(guan)束(shu)(shu),增(zeng)強流(liu)體(ti)(ti)(ti)湍流(liu)程(cheng)(cheng)(cheng)度。換熱管(guan)(guan)(guan)(guan)在管(guan)(guan)(guan)(guan)板(ban)上可按(an)等邊三角形(xing)或正方形(xing)排列(lie)。等邊三角形(xing)排列(lie)較緊湊(cou),管(guan)(guan)(guan)(guan)外流(liu)體(ti)(ti)(ti)湍動程(cheng)(cheng)(cheng)度高,傳熱分系數(shu)大(da);正方形(xing)排列(lie)則管(guan)(guan)(guan)(guan)外清洗方便,適用于易結(jie)垢(gou)的(de)流(liu)體(ti)(ti)(ti)。
流體每(mei)(mei)(mei)通(tong)過(guo)管(guan)束(shu)一(yi)(yi)次(ci)稱(cheng)為一(yi)(yi)個(ge)管(guan)程;每(mei)(mei)(mei)通(tong)過(guo)殼體一(yi)(yi)次(ci)稱(cheng)為一(yi)(yi)個(ge)殼程。為提高管(guan)內(nei)流體速(su)度(du),可在兩端(duan)管(guan)箱內(nei)設(she)置隔板,將全部管(guan)子均(jun)分(fen)成若干組。這樣(yang)流體每(mei)(mei)(mei)次(ci)只通(tong)過(guo)部分(fen)管(guan)子,因而在管(guan)束(shu)中往返多(duo)次(ci),這稱(cheng)為多(duo)管(guan)程。同樣(yang),為提高管(guan)外流速(su),也可在殼體內(nei)安裝縱向擋板,迫使(shi)流體多(duo)次(ci)通(tong)過(guo)殼體空間(jian),稱(cheng)為多(duo)殼程。多(duo)管(guan)程與(yu)多(duo)殼程可配(pei)合應用。
列(lie)管(guan)(guan)(guan)(guan)式(shi)換熱(re)器(qi)(又(you)名列(lie)管(guan)(guan)(guan)(guan)式(shi)冷凝器(qi)),按材質(zhi)分為(wei)碳鋼列(lie)管(guan)(guan)(guan)(guan)式(shi)換熱(re)器(qi),不銹(xiu)鋼列(lie)管(guan)(guan)(guan)(guan)式(shi)換熱(re)器(qi)和碳鋼與不銹(xiu)鋼混合列(lie)管(guan)(guan)(guan)(guan)式(shi)換熱(re)器(qi)三種,按形式(shi)分為(wei)固定管(guan)(guan)(guan)(guan)板式(shi)、浮(fu)頭式(shi)、U型管(guan)(guan)(guan)(guan)式(shi)換熱(re)器(qi),按結構分為(wei)單管(guan)(guan)(guan)(guan)程、雙管(guan)(guan)(guan)(guan)程和多管(guan)(guan)(guan)(guan)程,傳熱(re)面積1~500m2,可根(gen)據(ju)用戶需要定制。
管殼式換熱器分類
管(guan)殼(ke)式換熱器由(you)于管(guan)內外流體的溫(wen)度(du)不同,因之換熱器的殼(ke)體與管(guan)束(shu)的溫(wen)度(du)也(ye)不同。如果兩溫(wen)度(du)相差很(hen)大,換熱器內將產(chan)生(sheng)很(hen)大熱應力,導(dao)致管(guan)子彎曲、斷裂,或從管(guan)板(ban)上拉脫。因此,當(dang)管(guan)束(shu)與殼(ke)體溫(wen)度(du)差超過(guo)50℃時(shi),需采取適當(dang)補償(chang)措施,以消除或減少(shao)熱應力。根據所采用(yong)的補償(chang)措施,管(guan)殼(ke)式換熱器可分為以下幾種主要類型:
①固定管板式換熱(re)器管束兩端的管板與殼體聯成一體,結構(gou)簡單,但只適用于冷熱(re)流(liu)體溫(wen)度差不(bu)大,且殼程不(bu)需機械清(qing)洗時的換熱(re)操作。當溫(wen)度差稍(shao)大而殼程壓力又不(bu)太高時,可在殼體上安(an)裝(zhuang)有彈性的補償圈,以減小熱(re)應(ying)力。
②浮頭(tou)式(shi)換(huan)熱器(qi)管(guan)束一端(duan)的(de)管(guan)板可自由浮動,完全消除了熱應(ying)力(li);且整個管(guan)束可從殼體中抽出,便于機械清洗和檢修(xiu)。浮頭(tou)式(shi)換(huan)熱器(qi)的(de)應(ying)用較(jiao)廣,但結構比(bi)較(jiao)復雜,造價較(jiao)高。
③U型(xing)管(guan)式(shi)換(huan)(huan)熱器(qi) 每根換(huan)(huan)熱管(guan)皆(jie)彎成U形,兩端分別固定在同一管(guan)板上下兩區,借助(zhu)于(yu)管(guan)箱內的(de)隔板分成進出口兩室。此種換(huan)(huan)熱器(qi)完全消除(chu)了熱應力,結構比浮頭(tou)式(shi)簡單,但(dan)管(guan)程不易清洗。
④渦流(liu)(liu)(liu)熱(re)膜換(huan)熱(re)器渦流(liu)(liu)(liu)熱(re)膜換(huan)熱(re)器采用最新的渦流(liu)(liu)(liu)熱(re)膜傳熱(re)技術,通(tong)過改變流(liu)(liu)(liu)體運動狀態來增加(jia)傳熱(re)效(xiao)果,當介質經過渦流(liu)(liu)(liu)管(guan)表面(mian)(mian)時,強力沖刷管(guan)子表面(mian)(mian),從而(er)提(ti)高換(huan)熱(re)效(xiao)率(lv)。最高可(ke)達10000W/m2℃。同時這種結構實現了(le)耐(nai)腐(fu)蝕、耐(nai)高溫、耐(nai)高壓、防結垢(gou)功能(neng)。其它類型的換(huan)熱(re)器的流(liu)(liu)(liu)體通(tong)道(dao)為固定方向流(liu)(liu)(liu)形式,在換(huan)熱(re)管(guan)表面(mian)(mian)形成(cheng)繞流(liu)(liu)(liu),對流(liu)(liu)(liu)換(huan)熱(re)系數降低。
資料顯示,渦(wo)流(liu)(liu)熱(re)(re)(re)膜換(huan)(huan)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)的最大特點在于經濟性(xing)和(he)(he)安全性(xing)統一。由(you)于考(kao)慮了(le)(le)換(huan)(huan)熱(re)(re)(re)管(guan)(guan)(guan)之(zhi)間(jian)(jian),換(huan)(huan)熱(re)(re)(re)管(guan)(guan)(guan)和(he)(he)殼(ke)體之(zhi)間(jian)(jian)流(liu)(liu)動(dong)關系,不再使用折(zhe)流(liu)(liu)板強(qiang)行阻(zu)擋的方(fang)式(shi)逼出湍流(liu)(liu),而是靠換(huan)(huan)熱(re)(re)(re)管(guan)(guan)(guan)之(zhi)間(jian)(jian)自然誘(you)導形成(cheng)交替漩渦(wo)流(liu)(liu),并在保證(zheng)換(huan)(huan)熱(re)(re)(re)管(guan)(guan)(guan)不互相摩擦(ca)的前(qian)提下保持應有的顫動(dong)力度(du)。換(huan)(huan)熱(re)(re)(re)管(guan)(guan)(guan)的剛性(xing)和(he)(he)柔性(xing)配置良好,不會彼此碰(peng)撞,既克服了(le)(le)浮動(dong)盤管(guan)(guan)(guan)換(huan)(huan)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)之(zhi)間(jian)(jian)相互碰(peng)撞造成(cheng)損(sun)傷的問題,又避免了(le)(le)普通(tong)管(guan)(guan)(guan)殼(ke)式(shi)換(huan)(huan)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)易結垢的問題。
管殼式換(huan)熱器(qi)是進行(xing)熱交(jiao)換(huan)操作(zuo)的通(tong)用(yong)工(gong)(gong)藝設備。廣泛應用(yong)于化(hua)工(gong)(gong)、石(shi)油(you)、石(shi)油(you)化(hua)工(gong)(gong)、電(dian)力、輕工(gong)(gong)、冶金、原(yuan)子能、造船、航(hang)空(kong)、供熱等工(gong)(gong)業部門(men)中(zhong)。特(te)別是在石(shi)油(you)煉制和化(hua)學加工(gong)(gong)裝(zhuang)置(zhi)中(zhong),占有(you)極其重要的地(di)位(wei)。換(huan)熱器(qi)的型式。
管殼式換熱器選用要點
1)、根(gen)據已(yi)知冷、熱流(liu)體的流(liu)量,初(chu)、終(zhong)溫(wen)度及流(liu)體的比(bi)熱容決定(ding)所需的換熱面(mian)積。初(chu)步估(gu)計換熱面(mian)積,一(yi)般先假定(ding)傳(chuan)熱系數,確定(ding)換熱器構造,再校核傳(chuan)熱系數K值。
2)、選(xuan)用(yong)(yong)換(huan)熱(re)器(qi)時應注意(yi)壓(ya)力等級,使用(yong)(yong)溫度,接(jie)口的(de)連接(jie)條件(jian)。在壓(ya)力降,安裝條件(jian)允許的(de)前提(ti)下,管殼式換(huan)熱(re)器(qi)以選(xuan)用(yong)(yong)直徑小的(de)加(jia)長型,有利于(yu)提(ti)高換(huan)熱(re)量。
3)、換熱器(qi)的(de)壓(ya)力降(jiang)不宜過大,一(yi)般控制在0.01~0.05MPa之(zhi)間;
4)、流(liu)速(su)大小(xiao)應(ying)考慮流(liu)體(ti)(ti)黏度,黏度大的流(liu)速(su)應(ying)小(xiao)于(yu)0.5~1.0m/s;一般流(liu)體(ti)(ti)管(guan)內的流(liu)速(su)宜取0.4~1.0m/s;易結垢的流(liu)體(ti)(ti)宜取0.8~1.2m/s。
5)、高溫水進入換熱器前宜設過濾器。
6)、熱(re)(re)交(jiao)換(huan)站(zhan)中(zhong)熱(re)(re)交(jiao)換(huan)器(qi)的(de)單臺處理和配置臺數(shu)(shu)組合結果應滿足熱(re)(re)交(jiao)換(huan)站(zhan)的(de)總(zong)供(gong)熱(re)(re)負(fu)荷及調(diao)節的(de)要(yao)求。在滿足用(yong)戶熱(re)(re)負(fu)荷調(diao)節要(yao)求的(de)前(qian)提下,同一個(ge)供(gong)熱(re)(re)系數(shu)(shu)中(zhong)的(de)換(huan)熱(re)(re)器(qi)臺數(shu)(shu)不宜(yi)少于2臺,不宜(yi)多于5臺。
管殼式換熱器安裝要點
1)、熱(re)交換器應以最大工(gong)作(zuo)壓(ya)力(li)的(de)1.5倍(bei)做水(shui)壓(ya)試驗,蒸汽部(bu)分(fen)應不(bu)低于蒸汽供汽壓(ya)力(li)加0.3MPa;熱(re)水(shui)部(bu)分(fen)應不(bu)低于0.4MPa。在(zai)試驗壓(ya)力(li)下,保持10min壓(ya)力(li)不(bu)降。
2)、管殼式換熱器前端(duan)應(ying)留有抽卸管束(shu)的(de)(de)空間,即其封頭于墻壁或屋頂的(de)(de)距離不(bu)(bu)得(de)小于換熱器的(de)(de)長度,設備運(yun)行操作通道凈寬不(bu)(bu)宜小于0.8m。
3)、各類閥門和儀表的安裝高度應便于操作和觀(guan)察。
4)、加熱器上部附件(jian)(一般指安全閥)的最高點(dian)至(zhi)建筑(zhu)結(jie)構最低點(dian)的垂直凈距應(ying)滿足安裝檢測的要求,并不得小于(yu)0.2m。