化工設(shè)備基礎(chǔ)10 換熱器

1、 管殼式管殼式換熱器主要有殼體、管束、管板和封頭等部分組成，殼換熱器主要有殼體、管束、管板和封頭等部分組成，殼 體多呈圓筒形，內(nèi)部裝有平行管束，管束兩端固定于管板上。體多呈圓筒形，內(nèi)部裝有平行管束，管束兩端固定于管板上。 在管殼換熱器內(nèi)進(jìn)行換熱的兩種流體，一種在管內(nèi)流動(dòng)，其行在管殼換熱器內(nèi)進(jìn)行換熱的兩種流體，一種在管內(nèi)流動(dòng)，其行 程稱為程稱為管程管程；一種在管外流動(dòng)，其行程稱為；一種在管外流動(dòng)，其行程稱為殼程殼程。流體在管內(nèi)。流體在管內(nèi) 每通過管束一次稱為一個(gè)管程，每通過殼體一次稱為一個(gè)殼程。每通過管束一次稱為一個(gè)管程，每通過殼體一次稱為一個(gè)殼程。 接管法蘭 管箱 容器法蘭 排氣管膨脹節(jié) 管板

2、 拉桿定距管 折流板 換熱管 殼程接管 支座 排污口 管程接管 兩端管板采用焊接方法與殼體連接固定。兩端管板采用焊接方法與殼體連接固定。 分為分為帶補(bǔ)償器帶補(bǔ)償器和和不帶補(bǔ)償器不帶補(bǔ)償器兩種。兩種。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1 1）結(jié)構(gòu)簡單、緊湊；）結(jié)構(gòu)簡單、緊湊；2 2）造價(jià)低。）造價(jià)低。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：1 1）殼程難清洗；）殼程難清洗；2 2）存在有溫差應(yīng)力。）存在有溫差應(yīng)力。 適用場(chǎng)合適用場(chǎng)合：介質(zhì)較清潔，不易結(jié)垢；：介質(zhì)較清潔，不易結(jié)垢； 管程與殼程溫差不大；管程與殼程溫差不大； 殼程壓力不高。殼程壓力不高。 一、固定管板式換熱器一、固定管板式換熱器 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1. 1.管束可以抽出，便于清洗；管束可以

3、抽出，便于清洗； 2. 2.小管板在殼體內(nèi)可滑動(dòng)，管束的熱變形不會(huì)小管板在殼體內(nèi)可滑動(dòng)，管束的熱變形不會(huì) 受殼體約束，消除熱應(yīng)力；受殼體約束，消除熱應(yīng)力； 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：1. 1.結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，且浮頭內(nèi)漏不便檢查；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，且浮頭內(nèi)漏不便檢查； 2. 2.管束與殼體間隙較大管束與殼體間隙較大影響傳熱。影響傳熱。 二、浮頭式換熱器二、浮頭式換熱器 兩端管板，一個(gè)固定，另一個(gè)是浮動(dòng)的。兩端管板，一個(gè)固定，另一個(gè)是浮動(dòng)的。 1.1.只有一塊管板，換熱管彎成只有一塊管板，換熱管彎成U U形，管子兩端均固定在形，管子兩端均固定在 這塊管板上，所有管子入口端集中在半塊管板上，出口這塊管板上，所有管

4、子入口端集中在半塊管板上，出口 端集中在另半塊管板上，中間用管箱分程隔板隔開；端集中在另半塊管板上，中間用管箱分程隔板隔開； 2.2.管子可以自由膨脹；管子可以自由膨脹； 3.3.管子可以抽出，管間易清洗；但管內(nèi)不便清洗，不易管子可以抽出，管間易清洗；但管內(nèi)不便清洗，不易 更換；更換； 4.4.結(jié)構(gòu)不緊湊。結(jié)構(gòu)不緊湊。 三、三、U U形管式換熱器形管式換熱器 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：浮頭式換熱器的又一種改進(jìn)，浮頭移至殼浮頭式換熱器的又一種改進(jìn)，浮頭移至殼 程外，用填料函密封殼程內(nèi)介質(zhì)的外泄。程外，用填料函密封殼程內(nèi)介質(zhì)的外泄。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1 1、管束可以抽出，熱應(yīng)力可以消除、管束可以抽出，熱應(yīng)力

5、可以消除 2 2、省去浮頭式換熱器的外頭蓋，內(nèi)泄露易發(fā)現(xiàn)、省去浮頭式換熱器的外頭蓋，內(nèi)泄露易發(fā)現(xiàn) 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1 1、少量外泄難避免、少量外泄難避免 適用要求：適用要求：1 1、介質(zhì)壓力和溫度不宜過高、介質(zhì)壓力和溫度不宜過高 2 2、介質(zhì)無毒、不易燃、不易爆、介質(zhì)無毒、不易燃、不易爆 四、填料函式換熱器四、填料函式換熱器 換熱管選用，要注意：換熱管選用，要注意： 單位傳熱面積的金屬耗量單位傳熱面積的金屬耗量 傳熱效果傳熱效果 結(jié)構(gòu)緊湊結(jié)構(gòu)緊湊 清洗及結(jié)垢等等因素清洗及結(jié)垢等等因素 3.組合排列 五、管子與管板的連接五、管子與管板的連接 脹接脹接 工具：脹管器工具：脹管器 脹管過程發(fā)生： 管子端部管子端部塑性變形；塑性變形； 管板孔邊緣管板孔邊緣彈性變形彈性變形 優(yōu)點(diǎn)：工藝簡單方便； 消除間隙避免間隙腐蝕。 缺點(diǎn)：溫度升高時(shí)，管端會(huì)發(fā)生松弛泄漏。 適用條件：p4.0MPa , t350。 注意：管端硬度管板硬度。 保證緊密性的方法保證緊密性的方法： 管板孔開槽； 脹接周邊保證清潔； 管子硬度低于管板孔周邊硬度。 保證管端硬度較低并且低于管 板硬度的方法： 管端退火處理。 選材考慮。 管子與管板焊接形式管子與管板焊接形式： 管殼式換熱器機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容管殼式換熱