来源:苏州普尔森机械设备有限公司 时间:2024-05-19 14:46:29 [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。
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。
在实际应用中,壳管式换热器可以适应各种流体,包括水、蒸汽、空气、油等,因此在不同领域都有广泛的应用。例如,它们可用于加热建筑物、加工化工产品、发电厂的冷却以及制冷系统中的热交换等。
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