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[空分工艺] 空分中的主要换热器及最新换热器,绕管式换热器!!!

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发表于 2014-9-11 19:31:51 | 显示全部楼层 |阅读模式

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      一、管壳式换热器的主要类型:   管壳式换热器就是具有换热管和壳体的一种换热设备,换热管与管板连接,再用壳体固定。按其结构型式,主要分为:固定管板式换热器、浮头式换热器、U形管式换热器、填料函式换热器、方形壳体翅片管换热器等。详细结构如下: 6 q: i" k! N" ], ]: K

4 U- o$ k+ T$ o5 C) z% l1、固定管板式换热器1 x5 k7 Y( ]7 ~$ N+ \- T
   优点:结构简单、紧凑、布管多,管内便于清洗,更换、造价低,应用广泛。管坏时易堵漏。
* p, `& `: o+ S; ?5 S' G   缺点:不易清洗壳程,一般管壳壁温差大于50℃,设置膨胀节。% B7 ]: c" t$ ]  h; P: s
固定管板式换热器结构如上图所示,换热器的两端管板采用焊接方法与壳体连接固定。换+ S0 @. V% ]# ^$ A
热管可为光管或低翅管。其结构简单,制造成本低,能得到较小的壳体内径,管程可分成多样,壳程也可用纵向隔板分成多程,规格范围广,故在工程中广泛应用。. @0 a, w4 v9 t+ D
 其缺点是壳侧不便清洗,只能采用化学方法清洗,检修困难,对于较脏或对材料有腐蚀性的介质不能走壳程。壳体与换热管温差应力较大,当温差应力很大时,可以设置单波或多波膨胀节减小温差应力。6 m8 m% \  W, F7 S
2、 浮头式换热器/ \0 [* X; E, |& D; u7 ?
   优点:管束可以抽出,便于清洗;缺点:换热器结构较复杂,金属耗量较大。  s, H, c" D! c" y8 n* c9 {
   适用场合:适用于介质易结垢的场合。浮头式换热器的一端管板与壳体固定,而另一端的管板可在壳体内自由浮动,壳体和管束对膨胀是自由的,故当两种介质的温差较大时,管束和壳体之间不产生温差应力。浮头端设计成可拆结构,使管束能容易的插入或抽出壳体。(也可设计成不可拆的)。这样为检修、清洗提供了方便。但该换热器结构较复杂,而且浮动端小盖在操作时无法知道泄露情况。因此在安装时要特别注意其密封。
7 p3 N& Z: n5 y9 o  浮头换热器的浮头部分结构,按不同的要求可设计成各种形式,除必须考虑管束能在设备内自由移动外,还必须考虑到浮头部分的检修、安装和清洗的方便。     在设计时必须考虑浮头管板的外径Do。该外径应小于壳体内径Di,一般推荐浮头管板与壳体内壁的间隙b1=3~5mm。这样,当浮头出的钩圈拆除后,即可将管束从壳体内抽出。以便于进行检修、清洗。浮头盖在管束装入后才能进行装配,所以在设计中应考虑保证浮头盖在装配时的必要空间。4 d: }3 V  v: x1 S/ ]
  钩圈对保证浮头端的密封、防止介质间的串漏起着重要作用。随着幞头式换热器的设计、制造技术的发展,以及长期以来使用经验的积累,钩圈的结构形式也得到了不段的改进和完善。
% H; K+ k4 P- p% i8 D  钩圈一般都为对开式结构,要求密封可靠,结构简单、紧凑、便于制造和拆装方便。. B! `% B' P, t& `+ @0 Q
  浮头式换热器以其高度的可靠性和广泛的适应性,在长期使用过程中积累了丰富的经验。尽管近年来受到不断涌现的新型换热器的挑战,但反过来也不断促进了自身的发展。故迄今为止在各种换热器中扔占主导地位。3、U形管式换热器 4 J! k( d5 h5 z: d) W( Z
下图为双壳程U形管式换热器。U形管式换热器是将换热管弯成U形,管子两端固定在同一块管板上。由于换热管可以自由伸缩,所以壳体与换热管无温差应力。因U形管式换热器仅有一块管板,所以结构较简单,管束可从壳体内抽出,壳侧便于清洗,但管内清洗稍困难,所. H  [7 d3 H7 x" E
以管内介质必须清洁且不易结垢。
+ l: k; i* E1 f0 o6 v9 u9 y     U形管式换热器一般用于高温高压情况下,尤其是壳体与换热管金属壁温差较大时。壳程可设置纵向隔板,将壳程分为两程(如图中所示)。
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# h. _0 O1 Y3 M3 j# c  F二、管壳式换热器主要零部件结构:1、折流板    列管式换热器折流板的作用是;增强流体在管间流动的湍流程度;增大传热系数;提高传热效率。同时它还起支撑管束的作用。冷凝器不设折流板,因为蒸汽的冷凝与流动状态无关。* g; J: c6 ?5 I, F# h( k) B
    列管式换热器折流板可分为' Y- O# a1 @9 s$ }" z; _4 ]
横向折流板又可分为弓形(圆缺形)、圆盘-圆环形和扇形切口三种类型。
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2、管板 在固定式管板的计算中按有温差的各种工况计算出壳体轴向应力、换热管的轴向应力、换热管与管板之间的拉脱力q中,有一个不能满足强度(或稳定)条件时,就需要设置膨胀节。在固定式管板强度校核计算中,当管板厚度确定之后,不设膨胀节时,有时管板强度不够,设膨胀节后,管板厚度可能就满足要求。此时,也可设置膨胀节以减薄管板,但要从材料消耗、制造难易、安全及经济效果等综合评估而定。       一、管壳式换热器的主要类型:   管壳式换热器就是具有换热管和壳体的一种换热设备,换热管与管板连接,再用壳体固定。按其结构型式,主要分为:固定管板式换热器、浮头式换热器、U形管式换热器、填料函式换热器、方形壳体翅片管换热器等。详细结构如下: 5 t$ A5 D; t- A% z0 o
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1、固定管板式换热器0 v. `6 k  Z- T
   优点:结构简单、紧凑、布管多,管内便于清洗,更换、造价低,应用广泛。管坏时易堵漏。8 a4 L' q* ?' x& O
   缺点:不易清洗壳程,一般管壳壁温差大于50℃,设置膨胀节。0 @; d- g+ D1 A% t4 y5 I
固定管板式换热器结构如上图所示,换热器的两端管板采用焊接方法与壳体连接固定。换- I  `; \0 d, [* K- D: q& e8 z
热管可为光管或低翅管。其结构简单,制造成本低,能得到较小的壳体内径,管程可分成多样,壳程也可用纵向隔板分成多程,规格范围广,故在工程中广泛应用。# A( [7 d% `7 T. P6 j* B* U
 其缺点是壳侧不便清洗,只能采用化学方法清洗,检修困难,对于较脏或对材料有腐蚀性的介质不能走壳程。壳体与换热管温差应力较大,当温差应力很大时,可以设置单波或多波膨胀节减小温差应力。
9 y6 ?9 g, }" W8 ]1 V/ O! }5 f2、 浮头式换热器+ f! K2 S# f4 D6 v7 b. F- a, u/ W/ D
   优点:管束可以抽出,便于清洗;缺点:换热器结构较复杂,金属耗量较大。
9 {6 d" u( E5 H( A   适用场合:适用于介质易结垢的场合。浮头式换热器的一端管板与壳体固定,而另一端的管板可在壳体内自由浮动,壳体和管束对膨胀是自由的,故当两种介质的温差较大时,管束和壳体之间不产生温差应力。浮头端设计成可拆结构,使管束能容易的插入或抽出壳体。(也可设计成不可拆的)。这样为检修、清洗提供了方便。但该换热器结构较复杂,而且浮动端小盖在操作时无法知道泄露情况。因此在安装时要特别注意其密封。
( Z; `. R. m' n' i* m  浮头换热器的浮头部分结构,按不同的要求可设计成各种形式,除必须考虑管束能在设备内自由移动外,还必须考虑到浮头部分的检修、安装和清洗的方便。     在设计时必须考虑浮头管板的外径Do。该外径应小于壳体内径Di,一般推荐浮头管板与壳体内壁的间隙b1=3~5mm。这样,当浮头出的钩圈拆除后,即可将管束从壳体内抽出。以便于进行检修、清洗。浮头盖在管束装入后才能进行装配,所以在设计中应考虑保证浮头盖在装配时的必要空间。' t* Z+ n1 o/ [- ?5 `
  钩圈对保证浮头端的密封、防止介质间的串漏起着重要作用。随着幞头式换热器的设计、制造技术的发展,以及长期以来使用经验的积累,钩圈的结构形式也得到了不段的改进和完善。
  ]: |! m( b- w9 k( g  钩圈一般都为对开式结构,要求密封可靠,结构简单、紧凑、便于制造和拆装方便。
: h+ X# M0 q4 p6 r+ I  浮头式换热器以其高度的可靠性和广泛的适应性[font=黑体][font=新宋体][size=5][/size][/font][/font],在长期使用过程中积累了丰富的经验。尽管近年来受到不断涌现的新型换热器的挑战,但反过来也不断促进了自身的发展。故迄今为止在各种换热器中扔占主导地位。3、U形管式换热器 / Z, @! ^) C' v* Z, _8 d6 @
下图为双壳程U形管式换热器。U形管式换热器是将换热管弯成U形,管子两端固定在同一块管板上。由于换热管可以自由伸缩,所以壳体与换热管无温差应力。因U形管式换热器仅有一块管板,所以结构较简单,管束可从壳体内抽出,壳侧便于清洗,但管内清洗稍困难,所
1 J) `& q$ p; b$ r) T8 L5 R以管内介质必须清洁且不易结垢。
7 o5 m8 v& w# U# s: T     U形管式换热器一般用于高温高压情况下,尤其是壳体与换热管金属壁温差较大时。壳程可设置纵向隔板,将壳程分为两程(如图中所示)。4 V6 [7 n) m& F
  
3 m/ ~, v) u( _二、管壳式换热器主要零部件结构:1、折流板    列管式换热器折流板的作用是;增强流体在管间流动的湍流程度;增大传热系数;提高传热效率。同时它还起支撑管束的作用。冷凝器不设折流板,因为蒸汽的冷凝与流动状态无关。
7 f) J% m* m9 K4 s2 r7 ]/ Y    列管式换热器折流板可分为; Q9 \& s& c* u  ^; c0 }7 a
横向折流板又可分为弓形(圆缺形)、圆盘-圆环形和扇形切口三种类型。" J  o7 V5 }0 w7 S- I
      
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* ~! Q# k. \# I( J/ t2、管板 在固定式管板的计算中按有温差的各种工况计算出壳体轴向应力、换热管的轴向应力、换热管与管板之间的拉脱力q中,有一个不能满足强度(或稳定)条件时,就需要设置膨胀节。在固定式管板强度校核计算中,当管板厚度确定之后,不设膨胀节时,有时管板强度不够,设膨胀节后,管板厚度可能就满足要求。此时,也可设置膨胀节以减薄管板,但要从材料消耗、制造难易、安全及经济效果等综合评估而定。   J1 X6 V) f. i+ d. R! l6 P& H6 j! k

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发表于 2015-4-25 09:58:56 | 显示全部楼层

4 i7 d7 c2 [. X3 B谢谢楼主分享   感谢大家  值得学习
发表于 2015-4-17 19:38:47 | 显示全部楼层
谢谢楼主分享   感谢大家  值得学习
发表于 2014-9-12 10:54:40 | 显示全部楼层
谢谢分享,就是内容有些乱。呵呵
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