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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: / T5 h2 u4 M1 d9 Q
$ N ^8 V- f0 p* `+ ]: j) r1、固定管板式换热器
# }7 e/ g% J$ A5 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。9 ?6 Q: t% @0 K
   缺点:不易清洗壳程,一般管壳壁温差大于50℃,设置膨胀节。7 P) v: _. {0 t3 ?7 c+ r7 M3 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+ _2 @& V0 `0 R2 w
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。8 ~4 a* |/ I. \" I* |0 Z+ \& A" I
 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。
: H, r1 E1 i; @2、 浮头式换热器
# Q/ \' ]5 }! [* R& u3 K   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 M+ ~4 Y1 d8 y
   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。, n/ ~! A# P: z% H4 i3 c
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。
0 e+ ^ l: b' O. X9 s7 x 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。
9 a9 f0 Q$ y) X ?6 Q' }& z 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。4 q4 S8 @) J; C' J0 u+ k6 }
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 - R3 U$ M+ d4 G9 |
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
! V9 A- p0 N P; y" V以管内介质必须清洁且不易结垢。
0 y" Y6 c; g+ e7 o" d; a( \5 S     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)。% ?, Z) [# r& r6 T6 J" ^
  
3 M) v- _4 } s& 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。
1 R2 A& K5 B0 O2 i. s. v$ F    列管式换热器折流板可分为" d' f- D" i0 |* R( J
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 P& e) _7 _; e
      
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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: 
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1、固定管板式换热器
7 H. [1 X. N( L# |( {$ ]' x; j   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, S, C$ f4 i% w* w2 @
   缺点:不易清洗壳程,一般管壳壁温差大于50℃,设置膨胀节。0 k- n, F; O7 u* h- Q5 H+ S! b
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
1 ^8 z0 j# k2 Y, [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 {6 ^: p) L, A B4 e9 Q6 ` 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。
$ M M3 D' R6 b2、 浮头式换热器
L' o- { n- B   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。
2 [) y/ w) [7 `3 {/ k, }4 y/ r! r, z   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 r, k+ b! a& t$ N( Y/ q! `6 A
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。
/ O1 P {' m* q) U 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。
' s* D/ p4 m0 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+ |% t. X
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 
8 L" P9 l, Y W! u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5 g, J4 V6 e. U' c; X6 R
以管内介质必须清洁且不易结垢。
8 \9 K9 K2 h$ M5 f0 q0 p/ ~     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)。& R W* w, c) Q0 F% J" C. \& X
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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。
- h- i8 L% i, B% |3 Y    列管式换热器折流板可分为
. Q ^; M$ K! X4 N. |" S# I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。
% k! ^& [2 q2 y; r      - f6 q: q* m3 c1 H! K
 
9 I8 X$ ?9 U9 u1 L2 e7 [$ [, ^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。 
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