来源:苏州普尔森机械设备有限公司 时间:2024-05-18 14:05:04 [举报]
管式(又称管壳式、列管式) 换热器是典型的间壁式换热器,它在工业上的应用有着悠久的历史,而且至今仍在所有换热器中占据主导地位。 管式换热器主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成,壳体多呈圆形,内部装有平行管束,管束两端固定于管板上。
在管式换热器内进行换热的两种流体,一种在管内流动,其行程称为管程;一种在管外流动,其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。为提高管外流体给热系数,通常在壳体内安装一定数量的横向折流档板。折流档板不仅可防止流体短路,增加流体速度,还迫使流体按规定路径多次错流通过管束,使湍动程度大为增加。常用的档板有圆缺形和圆盘形两种,前者应用更为广泛.。流体在管内每通过管束一次称为一个管程,每通过壳体一次称为一个壳程。为提高管内流体的速度,可在两端封头内设置适当隔板,将全部管子平均分隔成若干组。这样,流体可每次只通过部分管子而往返管束多次,称为多管程。同样,为提高管外流速,可在壳体内安装纵向档板使流体多次通过壳体空间,称多壳程。在管式换热器内,由于管内外流体温度不同,壳体和管束的温度也不同。
性能特点
1.节能,该换热器传热系数为6000-8000W/m2.0C。
2.全不锈钢制作,使用寿命长,可达20年以上。
3.改层流为湍流,提高了换热效率,降低了热阻。
4.换热速度快,耐高温(400℃),耐高压(2.5Mpa)。
5.结构紧凑,占地面积小,重量轻,安装方便,节约土建投资。
6.设计灵活,规格,实用针对性强,节约资金。
7.应用条件广泛,适用较大的压力、温度范围和多种介质热交换。
8.维护费用低,易操作,清垢周期长,清洗方便。
9.采用纳米热膜技术,显著增大传热系数。
10.应用领域广阔,可广泛用于热电、厂矿、石油化工、城市集中供热、食品医药、能源电子、机械轻工等领域。
壳管式换热器是一种换热传导装置,由壳体、管板、管束、挡板及箱体组成。
壳管式(或管壳式)换热器是应用广泛的传统的换热器。其基本的构造是在圆形的壳体内加许多热交换用的小管,当加热的热媒为蒸汽时称为壳管汽一水换热器;加热的热媒为高温水时称为壳管水一水换热器,水一水换热器由于热交换小管内外都是水,因为小管两侧水流速接近,圆形外壳直径不能太大,当加热面积要求较大时,常几段连起来,故又称分段式水一水换热器。它们的具体构造见后。该类换热器常用于热水供暖系统,低温水空调系统及某些连续性用热水的生产工艺用水。作为生活热水供应,则需配备贮水罐。
压力降
增加工艺物流流体的流速,可增加对流换热系数,从而提高总传热系数,使换热器的结构紧凑,但增加流速将增加换热器的压力降,从而使得换热器的磨蚀和振动破坏加剧等。同时,压力降增加使得换热器在运行过程的动力消耗增大,因此,大允许的压力降范围一般限制如表所示。
流体空间的选择
要使换热器正常而有效地操作,就慎重地选择流动空间。
(1)温度。高温流体一般走管程,因为高温会降低材料的许用应力,所以高温流体走管程可节省保温层并减少壳体厚度,有时为了便于高温流体的散热,也可使高温流体走壳程,但为了操作人员的安全,需设置保温层。
(2)压力。较高压力的流体走管程,可减少壳体厚度。
(3)黏度。
(4)腐蚀性。腐蚀性较强的流体应走管程,以节省耐腐蚀材料。
(5)压力降。
(6)清洁性。较脏和易结垢的流体应走管程,以便于清洗和控制结垢。如走壳程,则应采取正方形排列,并采用可拆式(浮头式、填料函式、U型管式)换热器。
(7)流速。
(8)对流换热系数。
壳管式换热器具有许多优点。,它们的结构坚固,可以经受高压和高温的条件。其次,由于管道和壳体之间的良好隔离,两种流体不会直接混合,因此换热过程更为安全可靠。此外,壳管式换热器的维护相对简单,只需定期清洗和保养,就可以保持其运行。
管壳式换热器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。
板式换热器和管式换热器的区别和优缺点
1、结构紧凑,占地面积小,同等能力与管式换热器相比,设备换热面积可减少2/3以上,占地面积减少1/4以上,交通和移动极为方便。
2、冷却水消耗量小,不易结垢。由于设备结构的制造特性,流体容易形成湍流,从而提高了两种介质之间的能量传递速率。随着流体、灰尘和杂质的运动。原管壳式冷却器每年都要除垢,冷却效果不好;而目前的板式换热器已经投入运行,冷却效果还是相当不错的,结垢速度极慢且少,大大减少了冷却水。在同样的情况下,一台泵的开启次数少于原来的一台。
3、无需保温,热,两种介质之间可以直接进行能量交换,无需采取保温措施,传热系数为1 000~3 500 W/(m2·K),即远管式换热器的传热系数为120-250W/(m2·K),在减少保温层的情况下大大提高了传热效率。
4. 安装方便,易于清洁和维护。安装板式换热器时,只需将冷热介质管道与设备进出口通过角对流连接即可;维护和清洁时,直接拆卸进出水口。法兰,注意不要折板,调整工艺操作,清洗干净,降低员工劳动强度。
5、回收低品位热能,节能效果显着。板式换热器可合理回收低品位热能,可将温度从65℃左右降低到38℃左右,大大降低了低品位热能。
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