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列管换热器原理(化工原理列管换热器)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-07 02:52   点击:66  编辑:admin   手机版

1. 化工原理列管换热器

换热器的换热效率跟它的结构有关,具体表现在最后计算出来的K值。一般来说,列管式换热器的换热效率较套管式高,但是套管式因基本为标准设备,在检修更换时较方便。

2. 列管换热器结构原理

管壳式换热器又称列管式换热器。是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁

来传导热量管壳式换热器结构与类型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。壳体多为圆筒形,内部装有管束,管束两端固定在管板上。进行换热的冷热两种流体,一种在管内流动,称为管程流体;另一种在管外流动,称为壳程流体。为提高管外流体的传热分系数,通常在壳体内安装若干挡板。挡板可提高壳程流体速度,迫使流体按规定路程多次横向通过管束,增强流体湍流程度

3. 化工原理列管换热器课程设计结束语

固定管板式。

固定管板式换热器的两端管板和壳体制成一体,当两流体的温度差较大时,在外壳的适当位置上焊上一个补偿圈,(或膨胀节)。当壳体和管束热膨胀不同时,补偿圈发生缓慢的弹性变形来补偿因温差应力引起的热膨胀。

特点:结构简单,造价低廉,壳程清洗和检修困难,壳程必须是洁净不易结垢的物料。

U形管式。

U形管式换热器每根管子均弯成U形,流体进、出口分别安装在同一端的两侧,封头内用隔板分成两室,每根管子可自由伸缩,来解决热补偿问题。

特点:结构简单,质量轻,适用于高温和高压的场合。管程清洗困难,管程流体必须是洁净和不易结垢的物料。

4. 化工原理列管换热器设计

国家标准GBT151-2014《热交换器》

NB∕T 47045-2015 钎焊板式热交换器

JB∕T 11970-2014 制冷与空调用壳盘管式换热器

JB∕T 12842-2016 空调系统用辐射换热器

NB∕T 47049-2016 管式空气预热器制造技术条件

HG∕T 5109-2016 无菌级双管板管壳式换热器

HG∕T 5108-2016 不锈钢制小径管束螺旋缠绕式换热器

GB∕T 30261-2013 制冷空调用板式热交换器火用效率评价方法

SH/T 3119-2016 石油化工钢制套管换热器技术规范

NB∕T 47045-2015 钎焊板式热交换器

NB∕T 47048-2015 螺旋板式热交换器

GB/T 8890-2015 热交换器用铜合金无缝管

JB/T 20166-2014 药用螺旋管式换热器

GB/T 31565-2015 热交换器用钢板搪瓷边缘覆盖率的测定

GB/T 30262-2013 空冷式热交换器火用效率评价方法

GB/T 28719-2012 板式热交换器用橡胶密封垫片

HG/T 4585-2014 化工用塑料衬里列管式换热器

GB/T 151-2014 热交换器(替代GB 151-1999)

HG/T 3187-2012 矩形块孔式石墨换热器

GB/T 18816-2014 船用热交换器通用技术条件

JB/T 11528-2013 制冷及热交换器用铜及铜合金无缝翅片管直坯管

JB/T 11632-2013 换热器发夹型弯管机

GB/T 29464-2012 两相流喷射式热交换器

GB/T 19447-2013 热交换器用铜及铜合金无缝翅片管

GB/T 30066-2013 热交换器和冷凝器用铁素体不锈钢焊接钢管

JB/T 11249-2012 翅片管式换热设备技术规范

GB/T 29466-2012 板式热交换器机组

GB/T 28712.1-2012 热交换器型式与基本参数 第1部分:浮头式热交换器

GB/T 28712.2-2012 热交换器型式与基本参数 第2部分:固定管板换热器

GB/T 28712.6-2012 热交换器型式与基本参数 第6部分:空冷式热交换器

HG/T 4379-2012 烧结型高通量换热管

GB/T 28712.5-2012 热交换器型式与基本参数 第5部分:螺旋板式热交换器

GB/T 28712.4-2012 热交换器型式与基本参数 第4部分:立式热虹吸式重沸器

GB/T 28712.3-2012 热交换器型式与基本参数 第3部分:U形管式热交换器

GB/T 28713.2-2012 管壳式热交换器用强化传热元件 第2部分:不锈钢波纹管

GB/T 28713.3-2012 管壳式热交换器用强化传热元件 第3部分:波节管

5. 化工原理列管式换热器

列管式换热器

列管式换热器(tubularexchanger)是目前化工及酒精生产上应用最广的一种换热器。它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。所需材质,可分别采用普通碳钢、紫铜、不锈钢制作。列管式换热器必须从结构上考虑热膨胀的影响,采取各种补偿的办法,消除或减小热应力,根据所采取的温差补偿措施。列管式换热器在制作时,管板与列管的焊接一般采用手工电弧焊,焊缝形状存在不同程度的缺陷,如凹陷、气孔、夹渣等,焊缝应力的分布也不均匀。

基本信息

中文名

列管式换热器

外文名

tubular exchanger

分类

器械

种类

固定管板式

列管式换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜,但管外不能机械清洗。此种换热器管束连接在管板上,管板分别焊在外壳两端,并在其上连接有顶盖,顶盖和壳体装有流体进出口接管。通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的,而管内管外是两种不同温度的流体。因此,当管壁与壳壁温差较大时,由于两者的热膨胀不同,产生了很大的温差应力,以至管子扭弯或使管子从管板上松脱,甚至毁坏换热器。

为了克服温差应力必须有温差补偿装置,一般在管壁与壳壁温度相差50℃以上时,为安全起见,换热器应有温差补偿装置。但补偿装置(膨胀节)只能用在壳壁与管壁温差低于60~70℃和壳程流体压强不高的情况。一般壳程压强超过0.6Mpa时由于补偿圈过厚,难以伸缩,失去温差补偿的作用,就应考虑其他结构。

浮头式

换热器的一块管板用法兰与外壳相连接,另一块管板不与外壳连接,以使管子受热或冷却时可以自由伸缩,但在这块管板上连接一个顶盖,称之为“浮头”,所以这种换热器叫做浮头式换热器。其优点是:管束可以拉出,以便清洗;管束的膨胀不变壳体约束,因而当两种换热器介质的温差大时,不会因管束与壳体的热膨胀量的不同而产生温差应力。其缺点为结构复杂,造价高。

填料函式

这类换热器管束一端可以自由膨胀,结构比浮头式简单,造价也比浮头式低。但壳程内介质有外漏的可能,壳程中不应处理易挥发、易燃、易爆和有毒的介质。

U型管式

U形管式换热器,每根管子都弯成U形,两端固定在同一块管板上,每根管子皆可自由伸缩,从而解决热补偿问题。管程至少为两程,管束可以抽出清洗,管子可以自由膨胀。其缺点是管子内壁清洗困难,管子更换困难,管板上排列的管子少。优点是结构简单,质量轻,适用于高温高压条件。

涡流热膜

涡流热膜换热器采用最新的涡流热膜传热技术,通过改变流体运动状态来增加传热效果,当介质经过涡流管表面时,强力冲刷管子表面,从而提高换热效率。最高可达10000W/m2℃。同时这种结构实现了耐腐蚀、耐高温、耐高压、防结垢功能。其它类型的换热器的流体通道为固定方向流形式,在换热管表面形成绕流,对流换热系数降低。

据【换热设备推广中心】的资料显示,涡流热膜换热器的最大特点在于经济性和安全性统一。由于考虑了换热管之间,换热管和壳体之间流动关系,不再使用折流板强行阻挡的方式逼出湍流,而是靠换热管之间自然诱导形成交替漩涡流,并在保证换热管不互相摩擦的前提下保持应有的颤动力度。换热管的刚性和柔性配置良好,不会彼此碰撞,既克服了浮动盘管换热器之间相互碰撞造成损伤的问题,又避免了普通管壳式换热器易结垢的问题。

涡流热膜换热器性能特点:

1.高效节能,该换热器传热系数为6000-8000W/m2.0C;

2.全不锈钢制作,使用寿命长,可达20年以上,十年内出现换热器质量问题免费更换;

3.改层流为湍流,提高了换热效率,降低了热阻;

4.换热速度快,耐高温(400℃),耐高压(2.5Mpa);

5.结构紧凑,占地面积小,重量轻,安装方便,节约土建投资;

6.设计灵活,规格齐全,实用针对性强,节约资金;

7.应用条件广泛,适用较大的压力、温度范围和多种介质热交换;

8.维护费用低,易操作,清垢周期长,清洗方便。

9.采用纳米热膜技术,显着增大传热系数。

6. 列管式换热器的原理

属于列管换热器的一种,换热器的工作原理都热量从高温端传递至低温段,U型管式换热器管程每根管子都弯成U形,管子的两端分别安装在同一固定管板的两侧,并用隔板将封头隔成两室,每根管子都可以自动收缩,与其它管子和外壳无关,即使壳体与管子间温差很大时也使用,实际生产中循环水冷却高温气体便常用U型管式换热器,换热器列管腐蚀或泄漏后可只换芯子,但不宜清洗。

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