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管殼式換熱器優缺點解剖

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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,管束至少有一端固定在管板上。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系數,通常在殼體內安裝若干擋板。擋板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,從而提高傳熱效率。

管殼式換熱器由于管內外流體的溫度不同,因此換熱器的殼體與管束的溫度也不同。如果兩者溫度相差很大,換熱器內將產生很大的熱應力,導致管子彎曲、斷裂,或著從管板上拉脫。因此,一般當管束與殼體溫度差超過50℃時,需采取適當補償措施,以消除或減小熱應力。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,但只適用于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、U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,借助于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。

3、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,便于機械清洗和檢修。浮頭式換熱器的應用較廣,但結構比較復雜,造價較高。

 

產品標準:《熱交換器》GB/T 151-2014

三種型式換熱器的優缺點:

列管式換熱器種類

優點

缺點

固定管板式

結構較簡單、造價低。

管外清洗困難;管殼間有溫差應力存在;當兩種介質溫差較大時必須設置膨脹節。

U形管式

只有一個管板;管束可以抽出清洗。

管內不便清洗;管板上布管少,結構不緊湊;管外介質易短路,影響傳熱效果,內層管子損壞后不易更換。

浮頭式

管殼間不產生溫差應力;管束可抽出,便于清洗。

結構較復雜,金屬耗量較大;浮頭處發生內漏時不便檢查。

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