管壳式换热器由壳体、传热管束、管板、折流板(挡板)和管箱等部件组成。管壳式换热器设计的几点因素:1.按流体种类、冷却流体的流量、进出口温度、工作压力等计算出需要传递的热量。 2.根据流体的腐蚀性及其它特性选择管子和壳体的材料。并根据材料加工特性,流体的流量、压力、温度,u型管壳式换热机组定做,换热管与壳体的温度,需要传递热量的多少,造价的高低及检修清洗方便等因素,决定采用哪一种类型的管壳式换热器。 3.确立流体的流动空间,即确定管程与壳程内分别是什么介质 4.确定参与换热器的两种流体的流向,使并流、逆流还是错流。并计算出流体的有效平均温差. 5.根据经验初选传热系数k,并估算所需传热面积a。 6.根据计算出传热面积a,参照国管式换热器标准系列,钢制管壳式换热机组定做,初步确定换热器的基本参数(管径、管程数、管子根数、管长、管子排列方式、折流元件等的型式及布置、壳体直径等结构参数)。 7.根据确定的标准系列尺寸,进行传热系数的校核和阻力降的计算。后按标准选用换热器或者进行机械设计。挡板增加了壳侧流体的速度,迫使流体在路径上多次横向通过管束,增强了流体湍流。
螺旋缠绕管式换热器的关键技术主要有:(1)结构:螺旋缠绕管式换热器的结构和工艺条件紧密联系在一起,合理分配液化段和过冷段的热负荷,使液化段和过冷段相对协调;结合---型换热器的载荷分配以及换热管相对较软的特性,西安管壳式换热机组定做,采用足够刚度的中心筒,从设计上---缠绕的均匀性。组合设计技术的充分应用使“冷塔”结构合理;管壳程及物料进出口位置的合理选择,使流体的分布更均匀;多管板结构的应用使结构进一步优化。(2)材料:由于大型氮气液化工厂的热负荷都是数十乃至数百兆瓦级的,再加上低温要求,目前适用的材料只有两种:换热面积2×104 以下的螺旋缠绕管式换热器换热管还可以考虑采用薄壁不锈钢材料,2 ×104 以上的螺旋缠绕管式换热器换热管基本采用铝合金材料。介绍管壳式换热器的传热知识横纹管1974年---首先提出横纹管,它是一种用普通圆管作毛胚,在管外壁经简单滚轧出与轴线垂直的凹槽,同时在管内形成一圈突起的环肋。
管壳式换热器根据结构特点可分为
1.刚性结构的管壳式换热器:这种换热器又成为固定管板式,通常可分为单管程和多管程两种。它的优点是结构简单紧凑、造价便宜和应用较广;缺点是管外不能进行机械清洗。
2.具有温差补偿装置的管壳式换热器:它可使受热部分自由膨胀。该结构形式又可分成:
浮头式换热器:这种换热器的一端管板能自由伸缩,即所谓“浮头”。他适用于管壁和壳壁温差大,管束空间经常清洗。但它的结构较复杂,加工制造的费用较高。
u形管式换热器:它只有一块管板,因此管子在受热或冷却时,可以自由伸缩。这种换热器的结构简单,但制造弯管的工作量较大,且由于管子需要有一定的弯曲半 径,管板的利用率较差,管内进行机械清洗困难,拆换管子也不容易,因此要求通过管内的流体是清洁的。这种换热器可用于温差变化大,高温或高压的场合。美国、英国、日本从1970年至1980年间对螺旋槽管进行了大量的研究[1]。
填料函式换热器:它有两种形式,一种是在管板上的每根管子的端部都有单独的填料密封,以---管子的自由伸缩,当换热器内的管子数目很少时,可拆卸管壳式换热机组定做,才采用这种结 构,但管距比一般换热器要大,结构复杂。另一种形式是在列管的一端与外壳做成浮动结构,在浮动处采用整体填料函密封,结构较简单,但此种结构不易用在直径 大、压力高的情况。填料函式换热器现在很少采用。种,对于没有鞍式支架的管壳式换热器,应把换热器安装在砖砌的鞍形基础上,安装后的管壳式换热器此刻不用与基础固定,整个板换可随着膨胀的改变自由移动。
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