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列管式換熱器的工作原理列管式換熱器的工作原理 管式換熱器,又稱管殼式換熱器,是一種間壁式換熱器,以封閉在殼體內(nèi)的管束壁為傳熱面。該換熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作可靠。它可以由各種結(jié)構(gòu)材料(主要是金屬材料)制成。它可以在高溫和高壓下使用。它是目前應(yīng)用最廣泛的換熱器類型。 結(jié)構(gòu)組成: 管殼式換熱器由管箱、外殼、管束等主要部件組成。管束是管殼式換熱器的核心,其中換熱管作為導(dǎo)熱元件,決定了換熱器的熱性能。另一個(gè)對(duì)換熱器熱性能影響較大的基本部件是折疊板(或折疊桿)。管箱和外殼主要決定了管殼式換熱器的壓力承載能力和運(yùn)行的安全可靠性。 工作原理: 管殼式換熱器屬于間壁式換熱器,由換熱管組成的流體通道稱為管程,由換熱管組成的流體通道稱為外殼范圍。當(dāng)管程和外殼范圍分別通過兩個(gè)不同溫度的流體時(shí),高溫流體通過換熱管壁將熱量傳遞給低溫流體,冷卻高溫流體,加熱低溫流體,從而達(dá)到兩個(gè)流體換熱過程的目的。 主要類型: 由于管內(nèi)外流體的溫度不同,換熱器的外殼和管束的溫度也不同。如果兩個(gè)溫度差異很大,換熱器會(huì)產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力,導(dǎo)致管道彎曲、斷裂或從管板上拉出。因此,當(dāng)管束和外殼之間的溫差超過時(shí)50℃采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償措施消除或減少熱應(yīng)力。管殼式換熱器可分為以下主要類型: 1)固定管板式換熱器 結(jié)構(gòu):管束與管板連接,管板與殼體焊接。 優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,能承受高壓,成本低,管道清洗方便,管道損壞時(shí)堵管或更換方便。排管數(shù)比U有許多形管換熱器。 缺點(diǎn):當(dāng)管束與殼體壁溫或材料線膨脹系數(shù)相差較大時(shí),殼體與管束之間會(huì)產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力,因此應(yīng)設(shè)置柔性元件(如膨脹節(jié))。不能抽芯或機(jī)械清洗。管束不能更換,維護(hù)成本較高。 適用范圍:殼體側(cè)介質(zhì)不易結(jié)垢,不能清洗,管程與殼體側(cè)溫差小或溫差大但殼體側(cè)壓力低。 2)浮頭換熱器 浮頭式列管視頻介紹 結(jié)構(gòu):管板兩端只有一端固定在殼體上,另一端可以相對(duì)于殼體自由移動(dòng),稱為浮頭。浮頭由浮頭管板、鉤圈和浮頭蓋組成,可拆卸連接,管束可從殼體中取出。管束和殼體的熱變形不受約束,不會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力。 優(yōu)點(diǎn):可抽管束。當(dāng)換熱管排列為正方形或轉(zhuǎn)角正方形時(shí),可抽出管束進(jìn)行機(jī)械清洗,適用于易結(jié)垢、易堵塞的工況。一端可自由浮動(dòng),無需考慮溫差應(yīng)力用于大溫差。 缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高,設(shè)備重,材料消耗大。浮頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜,影響排水管數(shù)量。浮頭密封面操作時(shí)容易產(chǎn)生內(nèi)漏。 適用范圍:適用于殼體與管束之間壁溫差大或殼體介質(zhì)容易結(jié)垢的場(chǎng)合。煉 中的浮頭換熱器** 由于內(nèi)浮頭結(jié)構(gòu)限制了使用壓力和溫度,廣泛應(yīng)用于 工業(yè)或乙烯工業(yè)。P ** x≤6.4MPa,T ** x≤400℃。、 3)U型管換熱器 結(jié)構(gòu):只有一個(gè)管板,管束由多個(gè)管板組成U型管由管道兩端固定在同一管板上,換熱管可自由伸縮。 優(yōu)點(diǎn):以U型管尾部的自由浮動(dòng)解決了溫差應(yīng)力的問題。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,承壓能力強(qiáng)。 缺點(diǎn):由于管道彎曲半徑的限制,管道較少。殼體流體容易形成短路。U形管相當(dāng)于兩根管,報(bào)廢率較高。 適用范圍:是換熱器中唯一可用于高溫、高壓、高溫差的換熱器。適用于管殼壁溫差大或殼體介質(zhì)結(jié)垢需要清洗,不適用于浮頭和固定管板。 列管式換熱器運(yùn)行一段時(shí)間后,容易結(jié)垢,嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率,發(fā)生安全事故。SPEET無源動(dòng)力強(qiáng)化換熱系統(tǒng)是深圳市中創(chuàng)鼎新工業(yè)自主研發(fā)的創(chuàng)新性工業(yè)高效節(jié)能技術(shù)?蓮V泛應(yīng)用于化工、冶金、石油、鹽、糖、造紙、制藥、海水淡化、制冷等行業(yè)。有效解決換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)或運(yùn)行造成的換熱效率不足問題,有效提高換熱效率20%以上。 與傳統(tǒng)的換熱器清洗方法相比,SPEET具有無腐蝕、無污染、無拆卸、無損壞設(shè)備、可靠性高、節(jié)能效率高的優(yōu)點(diǎn)。 SPEET工作原理是沿著介質(zhì)流向SPEET將紐帶插入每個(gè)換熱管中,當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時(shí),由介質(zhì)本身的流速驅(qū)動(dòng)SPEET設(shè)備不斷快速旋轉(zhuǎn),一方面打破管內(nèi)溫度分層,降低流體邊界滯留層厚度,實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)換熱;另一方面,通過加強(qiáng)擾流和不規(guī)則刮管壁,減少結(jié)垢沉淀,防止結(jié)垢附著,加速結(jié)垢腐蝕,防止換熱管壁結(jié)晶或疤痕,實(shí)現(xiàn)在線結(jié)垢。通過這兩個(gè)方面的共同作用,換熱器的換熱系數(shù)K值提高20%-50從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。 SPEET安裝方便,無需停機(jī)或更換換熱交換器主體;無需專人維護(hù),節(jié)省化學(xué)清洗和人工清洗成本。投資回報(bào)周期為6-12個(gè)月,經(jīng)濟(jì)效益顯著,大大提高了工業(yè)用戶的能源利用效率,幫助了工業(yè)企業(yè)的低碳綠色發(fā)展。 |