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管殼式換熱器

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產品描述

結構
  管殼式換熱器由殼體、傳熱管束、管板、折流板(擋板)和管箱等部件組成。殼體多為圓筒形,內部裝有管束,管束兩端固定在管板上。進行換熱的冷熱兩種流體,一種在管內流動,稱為管程流體;另一種在管外流動,稱為殼程流體。為提高管外流體的傳熱分係數,通常在殼體內安裝若幹擋板。擋板可提高殼程流體速度,迫使流體按規定路程多次橫向通過管束,增強流體湍流程度。換熱管在管板上可按等邊三角形或正方形排列。等邊三角形排列較緊湊,管外流體湍動程度高,傳熱分係數大;正方形排列則管外清洗方便,適用於易結垢的流體。
  管殼式換熱器的主要控製參數為加熱麵積、熱水流量、換熱量、熱媒參數等。
  流體每通過管束一次稱為一個管程;每通過殼體一次稱為一個殼程。圖示為最簡單的單殼程單管程換熱器,簡稱為1-1型換熱器。為提高管內流體速度,可在兩端管箱內設置隔板,將全部管子均分成若幹組。這樣流體每次隻通過部分管子,因而在管束中往返多次,這稱為多管程。同樣,為提高管外流速,也可在殼體內安裝縱向擋板,迫使流體多次通過殼體空間,稱為多殼程。多管程與多殼程可配合應用。
分類
  管殼式換熱器由於管內外流體的溫度不同,因之換熱器的殼體與管束的溫度也不同。如果兩溫度相差很大,換熱器內將產生很大熱應力,導致管子彎曲、斷裂,或從管板上拉脫。因此,當管束與殼體溫度差超過50℃時,需采取適當補償措施,以消除或減少熱應力。根據所采用的補償措施,管殼式換熱器可分為以下幾種主要類型:
  ①固定管板式換熱器管束兩端的管板與殼體聯成一體,結構簡單,但隻適用於冷熱流體溫度差不大,且殼程不需機械清洗時的換熱操作。當溫度差稍大而殼程壓力又不太高時,可在殼體上安裝有彈性的補償圈,以減小熱應力。
  ②浮頭式換熱器管束一端的管板可自由浮動,完全消除了熱應力;且整個管束可從殼體中抽出,便於機械清洗和檢修。浮頭式換熱器的應用較廣,但結構比較複雜,造價較高。
  ③ U型管式換熱器 每根換熱管皆彎成U形,兩端分別固定在同一管板上下兩區,借助於管箱內的隔板分成進出口兩室。此種換熱器完全消除了熱應力,結構比浮頭式簡單,但管程不易清洗。
  ④渦流熱膜換熱器渦流熱膜換熱器采用最新的渦流熱膜傳熱技術,通過改變流體運動狀態來增加傳熱效果,當介質經過渦流管表麵時,強力衝刷管子表麵,從而提高換熱效率。最高可達10000W/m2℃。同時這種結構實現了耐腐蝕、耐高溫、耐高壓、防結垢功能。其它類型的換熱器的流體通道為固定方向流形式,在換熱管表麵形成繞流,對流換熱係數降低。
特點
  1.高效節能,該換熱器傳熱係數為6000-8000W/m2.0C。
  2.全不鏽鋼製作,使用壽命長,可達20年以上。
  3.改層流為湍流,提高了換熱效率,降低了熱阻。
  4.換熱速度快,耐高溫(400℃),耐高壓(2.5Mpa)。
  5.結構緊湊,占地麵積小,重量輕,安裝方便,節約土建投資。
  6.設計靈活,規格齊全,實用針對性強,節約資金。
  7.應用條件廣泛,適用較大的壓力、溫度範圍和多種介質熱交換。
  8.維護費用低,易操作,清垢周期長,清洗方便。
  9.采用納米熱膜技術,顯著增大傳熱係數。
  10.應用領域廣闊,可廣泛用於熱電、廠礦、石油化工、城市集中供熱、食品醫藥、能源電子、機械輕工等領域。
  11.傳熱管采用外表麵軋製翅片的銅管,導熱係數高,換熱麵積大。
  12.導流板引導殼程流體在換熱器內呈折線形連續流動,導流板間距可根據最佳流速進行調節,結構堅固,能滿足大流量甚至超大流量、脈動頻率高的殼程流體換熱。
  13.當殼程流體為油液時,適用於粘度低和較清潔的油液換熱。
 換熱器選用要點
  1)、根據已知冷、熱流體的流量,初、終溫度及流體的比熱容決定所需的換熱麵積。初步估計換熱麵積,一般先假定傳熱係數,確定換熱器構造,再校核傳熱係數K值。
  2)、選用換熱器時應注意壓力等級,使用溫度,接口的連接條件。在壓力降,安裝條件允許的前提下,管殼式換熱器以選用直徑小的加長型,有利於提高換熱量。
  3)、換熱器的壓力降不宜過大,一般控製在0.01~0.05MPa之間;
  4)、流速大小應考慮流體黏度,黏度大的流速應小於0.5~1.0m/s;一般流體管內的流速宜取0.4~1.0m/s;易結垢的流體宜取0.8~1.2m/s。
  5)、高溫水進入換熱器前宜設過濾器。
  6)、熱交換站中熱交換器的單台處理和配置台數組合結果應滿足熱交換站的總供熱負荷及調節的要求。在滿足用戶熱負荷調節要求的前提下,同一個供熱係數中的換熱器台數不宜少於2台,不宜多於5台。
安裝要點
  1)、熱交換器應以最大工作壓力的1.5倍做水壓試驗,蒸汽部分應不低於蒸汽供汽壓力加0.3MPa;熱水部分應不低於0.4MPa。在試驗壓力下,保持10min壓力不降。
  2)、管殼式換熱器前端應留有抽卸管束的空間,即其封頭於牆壁或屋頂的距離不得小於換熱器的長度,設備運行操作通道淨寬不宜小於0.8m。
  3)、各類閥門和儀表的安裝高度應便於操作和觀察。
  4)、加熱器上部附件(一般指安全閥)的最高點至建築結構最低點的垂直淨距應滿足安裝檢測的要求,並不得小於0.2m。

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