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管壳式换热器的分类及设计管壳式换热器的标准

文章出处:缠绕管式换热器厂家 人气:发表时间:2019-06-03 04:32

所谓的管壳式换热器就是一种新型的换热器设备,它又被工作人员称为列管式换热器,这种换热器设备不仅结构简单,而且容易清洗。那么,常见的管壳式换热器有哪些类型?管壳式换热器的设计标准和规范是什么?下面我们就“管壳式换热器的分类及设计管壳式换热器的标准和原则”来详细了解下。

 

 

【常见管壳式换热器有哪几种类型】

 

由于管内外流体的温度不同,因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两温度相差很大,换热器内将产生很大热应力,导致管子弯曲、断裂,或从管板上拉脱。因此,当管束与壳体温度差超过50℃时,需采取适当补偿措施,以消除或减少热应力。根据所采用的补偿措施,管壳式换热器可分为以下几种主要类型:

 

 

固定管壳式换热器 

 

管束两端的管板与壳体联成一体,结构简单,但只适用于冷热流体温度差不大,且壳程不需机械清洗时的换热操作。当温度差稍大而壳程压力又不太高时,可在壳体上安装有弹性的补偿圈,以减小热应力。

 

浮头式换热器

 

管束一端的管板可自由浮动,完全消除了热应力;且整个管束可从壳体中抽出,便于机械清洗和检修。浮头式换热器的应用较广,但结构比较复杂,造价较高。

 

U型管换热器

 

每根换热管皆弯成U形,两端分别固定在同一管板上下两区,借助于管箱内的隔板分成进出口两室。此种换热器完全消除了热应力,结构比浮头式简单,但管程不易清洗。

 

非金属材料换热器 化工生产中强腐蚀性流体的换热,需采用陶瓷、玻璃、聚四氟乙烯、石墨等非金属材料制作管壳式换热器。这类换热器的换热性能较差,只用于压力低、振动小、温度较低的场合。

 

管壳式换热器流道的选择 进行换热的冷热两流体,按以下原则选择流道:

 

①不洁净和易结垢流体宜走管程,因管内清洗较方便;

 

②腐蚀性流体宜走管程,以免管束与壳体同时受腐蚀;

 

③压力高的流体宜走管程,以免壳体承受压力;

 

④饱和蒸汽宜走壳程,因蒸汽冷凝传热分系数与流速无关,且冷凝液容易排

 

操作强化 当管壁两侧传热分系数相差很大时(如粘度小的液体与气体间的换热),应设法减小传热分系数低的一侧的热阻。如果管外传热分系数小,可采用外螺纹管(低翅片管),以增大管外一侧的传热面积和流体湍动,减小热阻。如果管内传热分系数小,可在管内设置麻花铁,螺旋圈等添加物,以增强管内扰动,强化换热,当然这时流体的流动阻力也将增大。

 

【介绍管壳式换热器的设计标准及规范】

 

管壳式换热器结构复杂,不同结构形式的管板,受载荷情况、支承条件、边界约束条件等诸因素的影响,强度计算过程复杂,方法也不统一。

 

大多数国家规范的管板强度计算公式一般是将管板简化为一块放在由换热管支撑的弹性基础上的轴对称圆形开孔平板,受均布载荷及管孔的均匀削弱。在此基础上,做了不同程度地简化和假设,基本的假设如下。

 

 

1。如果管板的直径远远超出管子的直径,且管子的数量较多,则管束的支撑作用可简化为均匀连续支撑管板的弹性基础,该弹性基础仅约束管板的扰度。

 

2.管孔对管板的整体刚度和强度均有削弱作用,该削弱作用的大小,由削弱系数来表征。

 

3.管板周边部分较窄的不布管区简化为与不布管区面积相等的圆环形实心板。

 

4。管板边缘的转角在连接部位处应协调一致。

 

5.当管板兼作法兰时,考虑法兰力矩对管板的作用。

 

6.考虑管子与壳程壳体的热膨胀差所引起的温度应力。各国规范虽然均认同以上假设,但由于管壳式换热器的形式多样,管板结构又相当复杂,具体某一假设,处理方式有所不同。

 

以上关于“常见管壳式换热器有哪几种类型”和“介绍管壳式换热器的设计标准及规范”的介绍,希望能让您了解“管壳式换热器”带来帮助。

 
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