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    管壳式换热器

    常见问答
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    酒精行业 不锈钢管壳式换热器(列管换热器)

    关 键 字: 板式换热器 列管换热器 空气散热器 锅炉节能器
    产品分类:不锈钢管壳式换热器
    擎立生产的管壳式换热器是目前化工及酒精生产上应用最广的一种换热器。它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。所需材质,可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作.按形式分为固定管板式、浮头式、U型管式换热器,按结构分为单管程、双...
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    产品详情

         基本结构

       

         管式换热器主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成,壳体多呈圆形,内部装有平行管束,管束两端固定于管板上。

         规格分类
         我公司生产的列管换热器有0.5~200㎡不同换热面积的各种规格分类:
         ☆固定管板式
    列管式换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜,但管外不能机械清洗。此种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。通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的,而管内管外是两种不同温度的流体。因此,当管壁与壳壁温差较大时,由于两者的热膨胀不同,产生了很大的温差应力,以至管子扭弯或使管子从管板上松脱,甚至毁坏换热器。
    为了克服温差应力必须有温差补偿装置,一般在管壁与壳壁温度相差50℃以上时,为安全起见,换热器应有温差补偿装置。但补偿装置(膨胀节)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。一般壳程压强超过0.6Mpa时由于补偿圈过厚,难以伸缩,失去温差补偿的作用,就应考虑其他结构。
    ☆浮头式
    换热器的一块管板用法兰与外壳相连接,另一块管板不与外壳连接,以使管子受热或冷却时可以自由伸缩,但在这块管板上连接一个顶盖,称之为“浮头”,所以这种换热器叫做浮头式换热器。其优点是:管束可以拉出,以便清洗;管束的膨胀不变壳体约束,因而当两种换热器介质的温差大时,不会因管束与壳体的热膨胀量的不同而产生温差应力。其缺点为结构复杂,造价高。
    ☆U型管式
    U形管式换热器,每根管子都弯成U形,两端固定在同一块管板上,每根管子皆可自由伸缩,从而解决热补偿问题。管程至少为两程,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。优点是结构简单,质量轻,适用于高温高压条件。

         运行原理


    ☆一种工质由封头端的进口接管进入传热管内,其流程可根据工艺要求实现一管程、二管程和四管程结构。
    ☆另一种工质由壳体一端的进口接管进入壳体内并均匀地分布于传热管外,其流动状态可根据工艺要求在管束中设置不同型式和数量的折流板。
    ☆做为传热元件——换热管,可根据工艺要求采用黄铜管,铜翅片管和钢管,从而保证了不同物性、不同温度的工质在换热器内实现热量交换,达到冷却或加热的目的。

         工艺条件


         1、温度
    冷却水出口温度不宜高于60℃以免结垢严重,高温端的温差不应小于20℃,低温端的温差不应小于5℃。当在两工艺物流之间进行换热时,低温端的温差不应小于20℃。
    采用多管程单壳程换热器且用水做冷却剂时,冷却水出口温度不应高于工艺流体的温度。冷却剂入口温度应高于工艺物流中易结冻组分的冰点。当冷凝带有惰性气体的物料时,冷却剂出口温度应低于 工艺物料的露点。
         2、压力降
    增大工艺物流的流速可以增加传热系数,使换热器结构紧凑,但是流速增加关系到换热器的压力降。  
         3、物流安排
    ☆为节省保温层和减少壳体厚度,高温物流一般走管程,有时候为了物料冷却也可使高温物流走壳程。
    ☆较高压力的物流走管程。
    ☆黏度较大的物流走壳程,在壳程可以得到较高的传热系数。
    ☆腐蚀性较强的物流走管程。
    ☆对压力降有特定要求的工艺物流走管程,管程的传热系数和压降计算误差小。
    ☆较脏和易结垢的物流走管程,便于清洗和控制结垢,若走壳程,应采用正方形的排管方式,并采用可拆式换热器。
    ☆流量较小的物流走壳程,易使物流形成湍流状态增加传热系数。
    ☆传热膜系数较小的物流走壳程,易于提高传热膜系数。

       结构参数

        1、换热管
    ☆管径:管径越小换热器越紧凑,同时压降也越大。常用的管径有12mm、25mm。
    ☆管长:无相变换热时,管子较长,传热系数增加,对于相同的换热面积,采用长管管程数少,压力降小,且传热面积比价低。
    ☆排布:主要有三角形配布形式,三角形的配布有利于壳程物流的湍流,管心距越小,设备越紧凑,但会引起管板增厚,清洁不便,壳程压降增大,一般选用1.25~1.5倍管外径的间距。
        2、管程数及壳程形式
           常用的有2管程或4管程,管程数增加,管内流速增加,但是管内流速要受到管程压力降的限制。壳程形式分为单壳程、双分流式、双壳程和分流式。
        3、折流板
    折流板可以改变壳程流体的方向,使其垂直于管束流动,获得较好的传热效果。一般分为圆缺型折流板、环盘型折流板和孔式折流板。折流板间距影响到壳程物流的流向和流速,从而影响到传热效率。最小的折流板间距为壳体直径的1/5,不应小于50mm。
        实例产品系列


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