马上注册,学习空分知识,结交更多空分大神!
您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?加入空分之家
x
      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: 0 x( d6 Q9 `% N* q
4 r n5 _2 d" X: \! O/ c
1、固定管板式换热器! v, V3 {- Q# |
   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。
* E: p+ |, z) L' t6 n1 V   缺点:不易清洗壳程,一般管壳壁温差大于50℃,设置膨胀节。) X8 R; h0 O9 E, u
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
+ U" Q/ k! z- B, T. e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。
% D; r: J. r; b" x 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。
* F; Z, y) o- x/ U9 H K+ W2、 浮头式换热器
# x5 u- k1 [- @- A   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。1 Z2 O( G! ^4 a6 n3 E
   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。) A) T( ]0 r4 f: [
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。% w( Y& o) L- S2 ]& g2 c
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。6 g+ Z+ q6 R$ p. W- |
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+ ]% K, D0 @. |( Z
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 + o) E* C0 `- n% `* j
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
- x" Q- H. Y3 h- {以管内介质必须清洁且不易结垢。
' X9 ~( a3 f3 z; s X     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)。% P+ T3 R( Y4 t1 J' v, G! d
  4 R3 i3 e4 M& [0 ^7 A( ^0 s
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。' m8 D' G: i. F
    列管式换热器折流板可分为
8 u9 O b' T4 i1 b. F" g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。$ w) n1 X. i$ c2 Q
      , P3 Z$ i: }. k5 ^+ F j1 H
 
7 M1 u/ L* n( E+ y4 J l2、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: % w. ^8 i" b$ V+ h
y, F0 y/ z) J6 i6 {
1、固定管板式换热器
: m. T- w# w( ]8 `9 f9 q1 G/ V   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。
4 C" L* }' w, Y, O5 i% c' |9 m   缺点:不易清洗壳程,一般管壳壁温差大于50℃,设置膨胀节。; F3 }/ Y7 }. ` T2 p3 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" a7 ^; N# z% G; b1 ~# `
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。
3 ^/ u) Q7 j7 s( b# { 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。
4 V8 o8 w; P1 z+ m2、 浮头式换热器
$ c( G0 j% a8 \8 O   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。
- Y' j: t- T" N3 E   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。( G/ ^/ x! ^/ q8 W0 a- O, ~3 @
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。) Q: Z" g2 o9 G; v
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。+ t) \$ `$ I3 t+ |* ^( k2 f
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。/ r: v9 e4 w& @+ |8 }* o
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 
/ W9 g! N. }2 y$ M& e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( \8 @8 W9 n" m0 Q4 i' J ~
以管内介质必须清洁且不易结垢。! J! R$ l y+ D: |
     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)。" F2 [" A5 w; z7 Y/ e u4 o* p
  
+ M) z& x( Y5 _! ~* X7 [/ s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。3 W- F1 @1 _$ _
    列管式换热器折流板可分为
1 C) E$ ]1 l( g+ z2 ?. S G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。
0 Q; m* O+ K& D h9 Q      * E6 ~3 i1 Z4 u0 w; A6 j9 j7 L
 3 H( R3 d, \0 \8 f+ f9 p+ [
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。 
@+ L: y1 |& T
) Q/ {7 N( ~9 H5 W a" r. P, e0 H! H7 I
|
|