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    不锈钢管式换热器在酒精行业的应用

    2016-08-10 09:33:58 点击数:

    不锈钢管式换热器是酒精生产常用的一种典型换热器,其组成部分为壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等,材质多为不锈钢,少数为碳钢。管式换热器换热时,由一种流体由封头的连结管处进入,在管流动,从封头另一侧的出口管流出,专业术语上为管程;另一种流体由壳体的接管进入,从壳体上的另一接管口流出,这就是管式换热器的原理。

    不锈钢管式换热器不锈钢管式换热器
    一般情况下,在管壁与壳壁温度相差50℃以上,为克服温差应力,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。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。
    换热管直径越小,换热器单位体积的传热面积越大。因此,对于洁净的流体管径可取小些。但对于不洁净或易结垢的流体,管径应取得大些,以免堵塞。考虑到制造和维修的方便,加热管的规格不宜过多。目前我国试行的系列标准规定采用和两种规格,对一般流体是适应的。此外,还有,φ57×2.5的无缝钢管和φ25×2,的耐酸不锈钢管。按选定的管径和流速确定管子数目,再根据所需传热面积,求得管子长度。实际所取管长应根据出厂的钢管长度合理截用。我国生产的钢管长度多为6m、9m,故系列标准中管长有1.5,2,3,4.5,6和9m六种,其中以3m和6m更为普遍。同时,管子的长度又应与管径相适应,一般管长与管径之比,即L/D约为4~6。管子的排列方式有等边三角形和正方形两种。与正方形相比,等边三角形排列比较紧凑,管外流体湍动程度高,表面传热系数大。正方形排列虽比较松散,传热效果也较差,但管外清洗方便,对易结垢流体更为适用。