翅片换热器,管式换热器

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列管式换热器


  列管式换热器主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成,可采用碳钢、紫铜、或不锈钢制作。在进行换热时,一种流体通过管程流动,另-种流体通过壳程流动,通过管壁进行换热。为提高壳程流体流速,通常在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的圆缺形或圆盘形折流挡板,这种结构不仅可防止流体短路、增加流体流速,还迫使流体按规定路径多次错流通过管束,使湍动程度大为增加。
  列管式换热器广泛用于化工、医药、食品饮料、酒精生产、制冷等行业。根据管程结构的不同,可分为固定管板式、浮头式、填料函式、U型管式;
 


具有膨胀装置的固定管板式换热器
 
  固定管板式换热器管束连接在管板上,管板分别焊在外壳两端,并在其上连接有顶盖,顶盖和壳体装有流体进出口接管。
  固定管板式换热器结构简单,制造成本低,管程清洗方便,管程可以分成多程,壳程也可以分成双程,规格范围广,因壳程清洗困难,对于较脏或有腐蚀性的介质不宜采用。当膨胀之差较大时,可在壳体上设置补偿装置,以减少因管、壳程温差而产生的热应力,且补偿装置只能用在壳壁与管壁温差低于60~70℃和壳程流体压强不高的情况。

结构特点:
  1. 旁路渗流较小,无内漏;
  2. 锻件使用较少,造价低;
  3. 壳体和管壁的温差较大,壳体和管束温差应≤50℃,当≥50℃时必须在壳体上设置膨胀装置;
  4. 管板与管束之间易产生温差应力而损坏;
  5. 壳程无法机械清洗;
  6. 管子腐蚀后连同壳体报废,设备寿命较低。
 
浮头式换热器

  浮头式换热器是由固定管板式换热器改进而来,一端管板用法兰与外壳相连接,另一端管板不与外壳连接,外加端盖,该端称浮头。管束连同浮头可以沿轴向自由伸缩,完全消除了温差应力。
结构特点:
  1. 管束可以抽出,以方便清洗管、壳程;
  2. 介质间温差不受限制;
  3. 可在高温、高压下工作,一般温度小于等于450℃,压力小于等于6.4MPa;
  4. 可用于结垢比较严重和管程易腐蚀的场合;
  5. 小浮头易发生内漏;
  6. 金属材料耗量大,成本高20%;
  7. 结构复杂。
填料函式换热器
 
  填料函式换热器的结构特点与浮头式换热器相类似,浮头部分露在壳体以外,在浮头与壳体的滑动接触面处采用填料函式密封结构。
结构特点:
  1. 管束在壳体轴向可以自由伸缩,不会产生壳壁与管壁热变形差而引起的热应力;
  2. 结构较浮头式换热器简单,加工制造方便,节省材料,造价比较低廉;
  3. 管束从壳体内可以抽出,管内、管间都能进行清洗,维修方便;
  4. 填料处易产生泄漏,填料函式换热器一般适用于4MPa以下的工作条件;
  5. 不适用于易挥发、易燃、易爆、有毒及贵重介质,使用温度也受填料的物性限制。
 
  U型管式
 
  U形管式换热器因其换热管成U形而得名,仅有一个管板,管子两端均固定于同一管板上,每根管子皆可自由伸缩,从而解决热补偿问题。管束可以抽出清洗,管子可以自由膨胀。其缺点是管子内壁清洗困难,管子更换困难,管板上排列的管子少。
结构特点:
  1. 结构简单,只有一个管板,密封面少,运行可靠,造价低;
  2. 管束可抽出,壳程清洗方便;
  3. 管程流体要求洁净,不易结垢,管程清洗困难;
  4. 管子需要一定的弯曲半径,故管板利用率低,管束最内层间距大,壳程易短路;内层管子不能更换;
  5. 适用于管、壳壁温差较大或壳程介质易结垢,而管程介质清洁不易结垢以及高温、高压、腐蚀性强的场合。

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