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列管式/管殼式換熱器

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列管式/管殼式換熱器

詳細(xì)介紹

列管式/管殼式換熱器

概述

列管式/管殼式換熱器又稱為列管式換熱器，是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器。這種換熱器可用各種結(jié)構(gòu)材料（主要是金屬材料）制造，能在高溫、高壓下使用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、流通截面較寬、易于清洗水垢。
列管式/管殼式換熱器有固定管板式汽-水換熱器、帶膨脹節(jié)管殼式汽-水換熱器、浮頭式汽-水換熱器、U形管殼式汽-水換熱器、波節(jié)型管殼式汽-水換熱器、分段式水-水換熱器等幾種類型。主要控制參數(shù)為加熱面積、熱水流量、換熱量、熱媒參數(shù)等。

結(jié)構(gòu)
列管式/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(nèi)部裝有管束，管束兩端固定在管板上。進(jìn)行換熱的冷熱兩種流體，一種在管內(nèi)流動(dòng)，稱為管程流體；另一種在管外流動(dòng)，稱為殼程流體。為提高管外流體的傳熱分系數(shù)，通常在殼體內(nèi)安裝若干擋板。擋板可提高殼程流體速度，迫使流體按規(guī)定路程多次橫向通過(guò)管束，增強(qiáng)流體湍流程度。換熱管在管板上可按等邊三角形或正方形排列。等邊三角形排列較緊湊，管外流體湍動(dòng)程度高，傳熱分系數(shù)大；正方形排列則管外清洗方便，適用于易結(jié)垢的流體。
流體每通過(guò)管束一次稱為一個(gè)管程；每通過(guò)殼體一次稱為一個(gè)殼程。為提高管內(nèi)流體速度，可在兩端管箱內(nèi)設(shè)置隔板，將全部管子均分成若干組。這樣流體每次只通過(guò)部分管子，因而在管束中往返多次，這稱為多管程。同樣，為提高管外流速，也可在殼體內(nèi)安裝縱向擋板，迫使流體多次通過(guò)殼體空間，稱為多殼程。多管程與多殼程可配合應(yīng)用。

分類
管殼式換熱器由于管內(nèi)外流體的溫度不同，換熱器的殼體與管束的溫度也不同。如果兩溫度相差很大，換熱器內(nèi)將產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，導(dǎo)致管子彎曲、斷裂，或從管板上拉脫。因此，當(dāng)管束與殼體溫度差超過(guò)50℃時(shí)，需采取適當(dāng)補(bǔ)償措施，以消除或減少熱應(yīng)力。根據(jù)所采用的補(bǔ)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(lián)成一體，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但只適用于冷熱流體溫度差不大，且殼程不需機(jī)械清洗時(shí)的換熱操作。當(dāng)溫度差稍大而殼程壓力又不太高時(shí)，可在殼體上安裝有彈性的補(bǔ)償圈，以減小熱應(yīng)力。
2. 浮頭式換熱器
管束一端的管板可自由浮動(dòng)，消除熱應(yīng)力，且整個(gè)管束可從殼體中抽出，便于機(jī)械清洗和檢修。浮頭式換熱器的應(yīng)用較廣，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價(jià)較高。
3. U型管式換熱器
每根換熱管皆彎成U形，兩端分別固定在同一管板上下兩區(qū)，借助于管箱內(nèi)的隔板分成進(jìn)出口兩室。此種換熱器消除了熱應(yīng)力，結(jié)構(gòu)比浮頭式簡(jiǎn)單，但管程不易清洗。
4. 渦流熱膜換熱器
渦流熱膜換熱器是采用新的渦流熱膜傳熱技術(shù)，通過(guò)改變流體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)增加傳熱效果，當(dāng)介質(zhì)經(jīng)過(guò)渦流管表面時(shí)，強(qiáng)力沖刷管子表面，從而提高換熱效率。高可達(dá)10000W/m²℃，同時(shí)這種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了耐腐蝕、耐高溫、耐高壓、防結(jié)垢功能。其它類型的換熱器的流體通道為固定方向流形式，在換熱管表面形成繞流，對(duì)流換熱系數(shù)降低。

特點(diǎn)
該換熱器傳熱系數(shù)為6000-8000W/m²℃；
全不銹鋼制作，使用壽命長(zhǎng)，可達(dá)20年以上；
改層流為湍流，提高了換熱效率，降低了熱阻；
換熱速度快，耐高溫（400℃），耐高壓（2.5Mpa）；
結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，重量輕，安裝方便，節(jié)約土建投資；
設(shè)計(jì)靈活，規(guī)格齊全，實(shí)用針對(duì)性強(qiáng)，節(jié)約資金；
應(yīng)用條件廣泛，適用較大的壓力、溫度范圍和多種介質(zhì)熱交換；
維護(hù)費(fèi)用低，易操作，清垢周期長(zhǎng)，清洗方便；
采用納米熱膜技術(shù)，增大傳熱系數(shù)；
應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，可用于熱電、廠礦、石油化工、城市集中供熱、食品醫(yī)藥、能源電子、機(jī)械輕工等領(lǐng)域；
傳熱管采用外表面軋制翅片的銅管，導(dǎo)熱系數(shù)高，換熱面積大；
導(dǎo)流板引導(dǎo)殼程流體在換熱器內(nèi)呈折線形連續(xù)流動(dòng)，導(dǎo)流板間距可根據(jù)流速進(jìn)行調(diào)節(jié)，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，能滿足大流量、脈動(dòng)頻率高的殼程流體換熱；
當(dāng)殼程流體為油液時(shí)，適用于粘度低和較清潔的油液換熱。

主要技術(shù)參數(shù)

公稱直徑	管程數(shù)	管子數(shù)量	換熱面積公稱值/計(jì)算值					管程通道截面積管程通道流速為0.5m/sec時(shí)的流量m/hr		公稱壓力
			管子長(zhǎng)度（m）					φ25×2.5
			1500	2000	3000	4000	6000	φ25×2
159	Ⅰ	14	1.51.62	22.17	33.27			0.0044/ 0.0049	7.92/ 8.82	0.25
219	Ⅰ	26	3/3.00	4/4.02	6/6.06	8/8.1		0.0082/ 0.0090	14.76/ 16.20	0.6
	Ⅱ	26	3/3.00	4/4.02	6/6.06	8/8.81		0.0041/ 0.0045	7.38/ 8.01	1.0
273	Ⅰ	44	5/5.08	7/5.18	10/10.26	14/13.72	21/20.63	0.0138/ 0.0152	24.84/ 27.36	1.6
	Ⅱ	40	5/4.62	6/6.19	9/9.33	12/12.47	19/18.76	0.0063/ 0.0069	11.24/ 12.42	2.5
325	Ⅰ	60	7/6.93	9/9.28	14/14.00	19/18.71	28/28.13	0.0188/ 0.0208	33.84/ 37.44	0.6
	Ⅱ	56	6/6.47	9/8.66	13/13.05	17/17.46	36/26.26	0.0088/ 0.0097	15.84/ 17.46	1.0
400	Ⅰ	119	14/13.47	18/18.41	28/27.76	37/37.10	55/55.8	0.0374/ 0.0412	67.32/ 74.16	1.6
	Ⅱ	110	13/12.70	17/17.02	26/25.66	34/34.20	50/51.58	0.0173/ 0.0190	31.14/ 34.20	2.5
500	Ⅰ	185			45/4.15	55/57.68	85/86.74	0.0581/ 0.0641	104.58/ 115.38
	Ⅱ	180			40/41.99	55/57.68	85/86.74	0.0283/ 0.0312	50.94/ 56.16
600	Ⅰ	269			60/62.7	85/83.88	125/126.13	0.0845/ 0.0932	152.10/ 167.76
	Ⅱ	266			60/32.05	80/82.94	125/14.72	0.0418/ 0.0461	75.24/ 83.98
700	Ⅰ	379			90/88.41	120/118.17	175/177.71	0.0091/ 0.1313	214.38/ 236.34
	Ⅱ	358			85/83.51	110/111.62	165/167.85	0.0562/ 0.0620	101.16/ 111.60
800	Ⅰ	511			120/119.20	160/159.16	240/239.60	0.1605/ 0.1770	288.90/ 318.60
	Ⅱ	488			115/113.83	150/152.16	230/228.81	0.0767/ 0.0845	138.06/ 152.10
900	Ⅰ	649			150/151.39	200/202.36	305/304.3	0.2039/ 0.2248	367.02/ 404.46
	Ⅱ	630			145/146.96	195/196.44	295/295.40	0.0990/ 0.1091	178.20/ 196.38
1000	Ⅰ	805			185/187.78	250/251.00	375/377.45	0.2529/ 0.2788	455.22/ 501.74
	Ⅱ	792			185/184.75	245/246.95	370/371.36	0.1244/ 0.1374	223.92/ 246.96