管殼式換熱器簡介
發(fā)布時(shí)間：
2017-07-11
工廠的生產(chǎn)離不開熱量的變換，換熱器是實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)中熱量交換和傳遞不可缺少的設(shè)備。其中，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(jié)構(gòu)較簡單，操作可靠，可用各種結(jié)構(gòu)材料(主要是金屬材料)制造，能在高溫、高壓下使用，是目前應(yīng)用最廣的類型。
1、固定板式換熱器
固定管板式的兩端管板和殼體制成一體。因此它具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低的優(yōu)點(diǎn)。但是殼程清洗和檢修困難。在殼層里的流體，必須是潔凈且不易結(jié)垢的物料。
冷熱流體進(jìn)行熱交換時(shí)時(shí)，當(dāng)兩流體的溫差較大時(shí)，應(yīng)考慮熱補(bǔ)償。即在外殼的適當(dāng)部位焊上一個(gè)補(bǔ)償圈，當(dāng)外殼和管束熱膨脹不同時(shí)，補(bǔ)償圈發(fā)生彈性變形，以適應(yīng)外殼和管束不同的熱膨脹程度。這種補(bǔ)償方法簡單，但不宜應(yīng)用兩流體溫差過大(不大于70℃)和殼程流體壓強(qiáng)過高的場合。
優(yōu)點(diǎn)
? 結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。
? 在相同的殼體直徑內(nèi)，排管數(shù)最多，旁路最少。
? 每根換熱管都可以進(jìn)行更換，且管內(nèi)清洗方便。
缺點(diǎn)
? 殼程不能進(jìn)行機(jī)械清洗。
? 當(dāng)換熱管與殼體的溫差較大(大于50℃)時(shí)產(chǎn)生溫差應(yīng)力，需在殼體上設(shè)置膨脹節(jié)，因而殼程壓力受膨脹節(jié)強(qiáng)度的限制不能太高。
? 固定管板式換熱器適用于殼方流體清潔且不易結(jié)垢，兩流體溫差不大或溫差較大但殼程壓力不高的場合。
2、浮頭式換熱器
浮頭換熱器有一端管板不與外殼連為一體，可以沿軸向自由浮動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)不但完全消除了熱應(yīng)力的影響，且由于固定端的管板以法蘭與殼體連接，整個(gè)管束可以從殼體中抽出，因此便于清洗和檢修。故浮頭式換熱器應(yīng)用比較普遍，但其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價(jià)較高。
優(yōu)點(diǎn)
? 當(dāng)換熱管與殼體有溫差存在，殼體或換熱管膨脹時(shí)，互不約束，不會產(chǎn)生溫差應(yīng)力。
? 管束可從殼體內(nèi)抽出，便于管內(nèi)和管間的清洗。
缺點(diǎn)
? 結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用材量大，造價(jià)高。
? 浮頭蓋與浮動(dòng)管板之間若密封不嚴(yán)，發(fā)生內(nèi)漏，造成兩種介質(zhì)的混合。
3、U形管式換熱器
U 形管式換熱器在換熱器中是唯一適用于高溫、高壓和高溫差的換熱器。其根管子都彎成U型，進(jìn)出口分別安裝在同一管板的兩側(cè)，封頭用隔板分成兩室。這樣，每根管子可以自由伸縮。而與其他管子和殼體均無關(guān)。這種換熱器結(jié)構(gòu)比浮頭式簡單，重量輕，但管程不易清洗，只適用與潔凈而不易結(jié)構(gòu)的流體，比如高壓氣體的換熱。
優(yōu)點(diǎn)
? U 形換熱管的管束可以自由浮動(dòng)，無須考慮溫差應(yīng)力，可用于大溫差場合。
? 只有一塊管板，法蘭數(shù)量少，泄露點(diǎn)少、結(jié)構(gòu)簡單。
? 運(yùn)行可靠，造價(jià)低。管束可以抽出，管間清洗方便。
缺點(diǎn)
? 管內(nèi)清洗比較困難。
? 由于管子需要有一定的彎曲半徑，故管板的利用率較低。
? 管束最內(nèi)層管間距大，殼程易短路。當(dāng)管內(nèi)流速太高時(shí)，將會對U 形彎管段產(chǎn)生嚴(yán)重的沖蝕，影響壽命。
? 內(nèi)層管子壞了只能堵塞而不能更換，因而報(bào)廢率較高。
4、填料函式浮頭換熱器
浮頭式換熱器的一種改型結(jié)構(gòu)，它把原置于殼程內(nèi)部的浮頭移至體外，用填料函來密封殼程內(nèi)介質(zhì)的外泄。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(chǎn)生因殼壁與管壁溫差而引起的溫差應(yīng)力。
優(yōu)點(diǎn)
? 結(jié)構(gòu)較浮頭式換熱器簡單，制造方便，金屬耗量較浮頭低10% 左右，造價(jià)低。
? 管束可從殼體內(nèi)抽出，管內(nèi)、管間均能進(jìn)行清洗，維修方便。
缺點(diǎn)
? 填料函耐壓不高，一般小于4.0MPa。
? 殼程介質(zhì)可能通過填料函外漏，對易燃、易爆、有毒和貴重的介質(zhì)不適用。
? 填料函式換熱器適用于管、殼壁溫差較大或介質(zhì)易結(jié)垢，需經(jīng)常清理且壓力不高的場合。
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