管壳式换热器的有效设计

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欢迎访问e展厅 展厅 4 冷冻机/热交换设备展厅 冷却塔, 冷凝器, 冷却器, 蒸发器, 集热器, ... 1．管壳式换热器是基本部件 ·壳体 ·外头盖 ·换热管 ·管箱 ·管箱盖板 ·管板 ·折流板 ·接管 其他零部件还有；拉杆和定距管、分隔板、防冲板、纵向隔板、密封条和支座等。 2．根据结构进行分类 2．1固定管板换热器 固定管板换热器，其管子两端与管板牢固连接，管板焊在壳体上。这种结构有可拆卸的管箱盖板、封头式管箱以及整体管板等几种形式。 固定管板换热器因其结构简单，故具有造价低的优点。实际上，只要不在壳体上设置膨胀节，它就是造价最低的一种结构形式。还有一些其他优点，如把管箱盖板拆卸后即可对管内进行机械清洗，且由于没有法兰连接，壳程流体的泄露量最小。 固定管板换热器的缺点是，因管束固定在壳体上而不能拆卸，故管外侧无法进行机械清洗。因此，其使用受到了要求管外介质干净的限制。但若有令人满意的化学清洗方法可用，那么，该换热器也可用到壳程有污垢的场合。 万一管子与壳体之间存在较大的温差，管板又不能吸收其温差，此时需要增设一个膨胀节，这势必会在很大程度上抵消了其造价低的这一优点。 2．2 U形管换热器 顾名思义，U形管换热器的管子被弯成U字形状，且只有一块管板。但是，单管板造价较低这一优点，却被U形管弯制及要求壳体直径增大（根据U形管的最小弯曲半径）而增加的费用所抵消，因此该换热器的造价与固定管板换热器相当。 U形管换热器的优点在于一端是无约束的，因此管束可以自由伸缩。此外，由于管束可以拉出，U形管束可以进行管外清洗。其缺点是管内不能进行有效的清洗，因此，要清洗只有用可伸缩的旋转清洗头。 2．3浮头换热器 浮头式换热器是管壳式换热气中应用最广泛且造价最贵的换热器。一块管板想对固定于壳体上，另一块可以在壳内自由“活动”。这种结构不仅可对管内外进行清洗，且允许管束的自由胀缩。因此可将其用到管内外介质都比较脏的场合，如炼油厂中的一些装置。 浮头式换热器有许多种结构形式，其中使用最普遍的有两种，即带钩圈的可抽式浮头及可抽式浮头。 3．根据用途惊醒的分类 大体上，可按单相流（液体或气体的加热或冷却）及两相流（冷凝或气化）来划分，管壳式换热器有管程和壳程，故可按几种用途来划分： ·单相（无论是壳程或管程） ·冷凝（一侧有冷凝，另一侧单相） ·气化（一侧气化，另一侧单相） 冷凝/气化（一侧气化，另一侧冷凝） 下列术语还要经常用到： 热交换器：两侧均为单相且均为工艺物流（即一种公用介质也没有） 加热器：一侧物流为工艺流体，另一侧为公用的加热介质，如蒸汽或热油。 冷凝器：一侧物流为冷凝气，另一侧为冷却水或空气。 深冷器：一侧物流为低于大气温度下被冷凝的工艺流体，另一侧为沸腾制冷剂或工艺流体。 4．设计数据 在开始设计前，让我们看看实际传热设计中由工艺人员应该提供的一些数据。 (1) 两物流的流量。 (2) 两物流的进出口温度。 (3) 两物流的操作压力：对气体介质十分必要，特别是没有提供气体的密度时，但对液相介质而言，因其特性并未随压力而改变，因此就不一定需要。 (4) 两物流允许的压力降。 (5) 垢阻。 (6) 物理性质：包括黏度、热导率、密度、比热、特别是进出口温度下的物性。 (7)热负荷。 (8) 换热器的类型。 (9) 管线规格。 (10) 换热管规格。 (11) 壳体最大直径。 (12) 结构材料。 5．管程设计 6．传热系数 7．压力降(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (11/28/2007)