【列管式換熱器】列管式換熱器類型 列管式換熱器結(jié)構(gòu)

管殼式換熱器結(jié)構(gòu)

管殼式換熱器由殼體,、傳熱管束、管板,、折流板（擋板）和管箱等部件組成,。殼體多為圓筒形，內(nèi)部裝有管束,，管束兩端固定在管板上,。進(jìn)行換熱的冷熱兩種流體，一種在管內(nèi)流動(dòng),，稱為管程流體,；另一種在管外流動(dòng)，稱為殼程流體,。為提高管外流體的傳熱分系數(shù),，通常在殼體內(nèi)安裝若干擋板。擋板可提高殼程流體速度,，迫使流體按規(guī)定路程多次橫向通過管束,，增強(qiáng)流體湍流程度。換熱管在管板上可按等邊三角形或正方形排列,。等邊三角形排列較緊湊,，管外流體湍動(dòng)程度高，傳熱分系數(shù)大,；正方形排列則管外清洗方便,，適用于易結(jié)垢的流體。

流體每通過管束一次稱為一個(gè)管程,；每通過殼體一次稱為一個(gè)殼程,。為提高管內(nèi)流體速度，可在兩端管箱內(nèi)設(shè)置隔板,，將全部管子均分成若干組,。這樣流體每次只通過部分管子，因而在管束中往返多次,，這稱為多管程,。同樣,，為提高管外流速，也可在殼體內(nèi)安裝縱向擋板,，迫使流體多次通過殼體空間,，稱為多殼程。多管程與多殼程可配合應(yīng)用,。

列管式換熱器（又名列管式冷凝器）,，按材質(zhì)分為碳鋼列管式換熱器，不銹鋼列管式換熱器和碳鋼與不銹鋼混合列管式換熱器三種,，按形式分為固定管板式,、浮頭式、U型管式換熱器,，按結(jié)構(gòu)分為單管程,、雙管程和多管程，傳熱面積1～500m2,，可根據(jù)用戶需要定制,。

管殼式換熱器分類

管殼式換熱器由于管內(nèi)外流體的溫度不同，因之換熱器的殼體與管束的溫度也不同,。如果兩溫度相差很大,，換熱器內(nèi)將產(chǎn)生很大熱應(yīng)力，導(dǎo)致管子彎曲,、斷裂,，或從管板上拉脫。因此,，當(dāng)管束與殼體溫度差超過50℃時(shí),，需采取適當(dāng)補(bǔ)償措施,，以消除或減少熱應(yīng)力,。根據(jù)所采用的補(bǔ)償措施，管殼式換熱器可分為以下幾種主要類型：

①固定管板式換熱器管束兩端的管板與殼體聯(lián)成一體,，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，但只適用于冷熱流體溫度差不大，且殼程不需機(jī)械清洗時(shí)的換熱操作,。當(dāng)溫度差稍大而殼程壓力又不太高時(shí),，可在殼體上安裝有彈性的補(bǔ)償圈，以減小熱應(yīng)力,。

②浮頭式換熱器管束一端的管板可自由浮動(dòng),，完全消除了熱應(yīng)力；且整個(gè)管束可從殼體中抽出,，便于機(jī)械清洗和檢修,。浮頭式換熱器的應(yīng)用較廣,，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價(jià)較高,。

③U型管式換熱器 每根換熱管皆彎成U形,，兩端分別固定在同一管板上下兩區(qū)，借助于管箱內(nèi)的隔板分成進(jìn)出口兩室,。此種換熱器完全消除了熱應(yīng)力,，結(jié)構(gòu)比浮頭式簡(jiǎn)單，但管程不易清洗,。

④渦流熱膜換熱器渦流熱膜換熱器采用最新的渦流熱膜傳熱技術(shù),，通過改變流體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來增加傳熱效果，當(dāng)介質(zhì)經(jīng)過渦流管表面時(shí),，強(qiáng)力沖刷管子表面,，從而提高換熱效率。最高可達(dá)10000W/m2℃,。同時(shí)這種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了耐腐蝕,、耐高溫、耐高壓,、防結(jié)垢功能,。其它類型的換熱器的流體通道為固定方向流形式，在換熱管表面形成繞流,，對(duì)流換熱系數(shù)降低,。

資料顯示，渦流熱膜換熱器的最大特點(diǎn)在于經(jīng)濟(jì)性和安全性統(tǒng)一,。由于考慮了換熱管之間,，換熱管和殼體之間流動(dòng)關(guān)系，不再使用折流板強(qiáng)行阻擋的方式逼出湍流,，而是靠換熱管之間自然誘導(dǎo)形成交替漩渦流,，并在保證換熱管不互相摩擦的前提下保持應(yīng)有的顫動(dòng)力度。換熱管的剛性和柔性配置良好,，不會(huì)彼此碰撞,，既克服了浮動(dòng)盤管換熱器之間相互碰撞造成損傷的問題，又避免了普通管殼式換熱器易結(jié)垢的問題,。

管殼式換熱器是進(jìn)行熱交換操作的通用工藝設(shè)備,。廣泛應(yīng)用于化工、石油,、石油化工,、電力、輕工、冶金,、原子能,、造船、航空,、供熱等工業(yè)部門中,。特別是在石油煉制和化學(xué)加工裝置中，占有極其重要的地位,。換熱器的型式,。

管殼式換熱器選用要點(diǎn)

1）、根據(jù)已知冷,、熱流體的流量,，初、終溫度及流體的比熱容決定所需的換熱面積,。初步估計(jì)換熱面積,，一般先假定傳熱系數(shù)，確定換熱器構(gòu)造,，再校核傳熱系數(shù)K值,。

2）、選用換熱器時(shí)應(yīng)注意壓力等級(jí),，使用溫度,，接口的連接條件。在壓力降,，安裝條件允許的前提下,，管殼式換熱器以選用直徑小的加長(zhǎng)型，有利于提高換熱量,。

3）,、換熱器的壓力降不宜過大，一般控制在0.01～0.05MPa之間,；

4）,、流速大小應(yīng)考慮流體黏度，黏度大的流速應(yīng)小于0.5～1.0m/s,；一般流體管內(nèi)的流速宜取0.4～1.0m/s,；易結(jié)垢的流體宜取0.8～1.2m/s。

5）,、高溫水進(jìn)入換熱器前宜設(shè)過濾器。

6）,、熱交換站中熱交換器的單臺(tái)處理和配置臺(tái)數(shù)組合結(jié)果應(yīng)滿足熱交換站的總供熱負(fù)荷及調(diào)節(jié)的要求,。在滿足用戶熱負(fù)荷調(diào)節(jié)要求的前提下，同一個(gè)供熱系數(shù)中的換熱器臺(tái)數(shù)不宜少于2臺(tái),，不宜多于5臺(tái),。

管殼式換熱器安裝要點(diǎn)

1）,、熱交換器應(yīng)以最大工作壓力的1.5倍做水壓試驗(yàn)，蒸汽部分應(yīng)不低于蒸汽供汽壓力加0.3MPa,；熱水部分應(yīng)不低于0.4MPa,。在試驗(yàn)壓力下，保持10min壓力不降,。

2）,、管殼式換熱器前端應(yīng)留有抽卸管束的空間，即其封頭于墻壁或屋頂?shù)木嚯x不得小于換熱器的長(zhǎng)度,，設(shè)備運(yùn)行操作通道凈寬不宜小于0.8m,。

3）、各類閥門和儀表的安裝高度應(yīng)便于操作和觀察,。

4）,、加熱器上部附件（一般指安全閥）的最高點(diǎn)至建筑結(jié)構(gòu)最低點(diǎn)的垂直凈距應(yīng)滿足安裝檢測(cè)的要求，并不得小于0.2m,。