管殼式換熱器(已修改)
2025-08-27 20:32 本頁面
【正文】 1第六章 換熱設(shè)備 概述 管殼式換熱器 傳熱強(qiáng)化技術(shù)過程設(shè)備設(shè)計(jì) 基本類型 管殼式換熱器結(jié)構(gòu) 管板設(shè)計(jì) 膨脹節(jié)設(shè)計(jì) 管束振動(dòng)和防止2過程設(shè)備設(shè)計(jì)教學(xué)重點(diǎn)： 管殼式換熱器結(jié)構(gòu)。教學(xué)難點(diǎn)： 管板設(shè)計(jì)、管束振動(dòng)。 管殼式 換熱 器 本章重點(diǎn)3管殼式換熱器4 基本類型 基本類型一、固定管板式二、浮頭式三、 U形管式四、填料函式五、釜式重沸器5 基本類型一、固定管板式 換熱 器結(jié)構(gòu)6雙管程固定管板換熱器7 基本類型—— 適用于殼側(cè)介質(zhì)清潔且不易結(jié)垢并能進(jìn)行溶解清洗，管、殼程兩側(cè)溫差不大或溫差較大但殼側(cè)壓力不高的場(chǎng)合。優(yōu)點(diǎn) —— 結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、能承受較高的壓力，造價(jià)低，管程清洗方便，管子損壞時(shí)易于堵管或更換。缺點(diǎn)—— 當(dāng)管束與殼體的壁溫或材料的線膨脹系數(shù)相差較大時(shí)，殼體和管束中將產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力。應(yīng)用 為減少 熱應(yīng)力 ，通常在固定管板式換熱器中設(shè)置柔性元件（如膨脹節(jié)、撓性管板等），來吸收熱膨脹差。8過程設(shè)備設(shè)計(jì)二、浮 頭 式結(jié)構(gòu)浮頭端可自由伸縮，無熱應(yīng)力浮頭端 基本類型9浮頭式換熱器10過程設(shè)備設(shè)計(jì)優(yōu) 點(diǎn) —— 管間和管內(nèi)清洗方便，不會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力；缺點(diǎn) —— 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)比固定管板式換熱器高， 設(shè)備笨重，材料消耗量大，且浮頭端小蓋 在操作中無法檢查，制造時(shí)對(duì)密封要求較 高。應(yīng) 用 —— 殼體和管束之間壁溫差較大或殼程介質(zhì)易 結(jié)垢的場(chǎng)合。 基本類型11過程設(shè)備設(shè)計(jì)三、 U形管式 換熱 器結(jié)構(gòu)U形管 基本類型12U形管式 換熱 器13過程設(shè)備設(shè)計(jì) 優(yōu)點(diǎn) 結(jié)構(gòu)比較簡單、價(jià)格便宜，承壓能力強(qiáng)。 受彎管曲率半徑限制，布管少； 管束最內(nèi)層管間距大，管板利用率低； 缺點(diǎn) 殼程流體易短路，傳熱不利。 當(dāng)管子泄漏損壞時(shí)，只有外層 U形管可更 換，內(nèi)層管只能堵死，壞一根 U形管相當(dāng) 于壞兩根管，報(bào)廢率較高。 管、殼壁溫差較大或殼程介質(zhì)易結(jié)垢需要 應(yīng)用 清洗，又不宜采用浮頭式和固定管板式的 場(chǎng)合。特別適用于管內(nèi)走清潔而不易結(jié)垢 的高溫、高壓、腐蝕性大的物料。 基本類型14過程設(shè)備設(shè)計(jì)四、填料函式結(jié)構(gòu)填料函式密封 基本類型15過程設(shè)備設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn) 結(jié)構(gòu)較浮頭式簡單，加工制造方便； 節(jié)省材料，造價(jià)比較低廉 。 管束從殼體內(nèi)可抽出 。 管內(nèi)、管間都能進(jìn)行清洗，維修方便。缺點(diǎn) 填料處易泄漏。 應(yīng)用 4MPa 以下，且不適用于易揮發(fā)、易燃、 易爆、有毒及貴重介質(zhì)，使用溫度受填 料的物性限制。 注：填料函式換熱器現(xiàn)在已很少采用。 基本類型16過程設(shè)備設(shè)計(jì)五、釜式重沸器蒸發(fā)空間結(jié)構(gòu)管束可以為浮頭式、 U形管式和固定管板式結(jié)構(gòu) 基本類型17與浮頭式、 U形管式換熱器一樣，清洗維修方便；可處理不清潔、易結(jié)垢介質(zhì)，能承受高溫、高壓（無溫差應(yīng)力）。特點(diǎn) 基本類型18 管殼式 換熱 器 結(jié) 構(gòu)管程管程 殼程殼程 管程管程19 管殼式 換熱 器 結(jié) 構(gòu)管程 —— 與管束中流體相通的空間殼程 —— 換熱管外面流體及相通空間管程管程 殼程殼程 管程管程20 管殼式換熱器結(jié)構(gòu) 過程設(shè)備設(shè)計(jì) 管程 結(jié) 構(gòu) 殼程 結(jié) 構(gòu)一、換熱管二、管板三、管箱四、管束分程五、換熱管與管板連接21過程設(shè)備設(shè)計(jì)一、 換熱 管光管強(qiáng)化傳熱管翅片管（在給熱系數(shù)低側(cè)）螺旋槽管螺紋管φ19 φ25 φ38φ252和 φ38標(biāo)準(zhǔn)管長 、 、 、 、 、 管殼式換熱器結(jié)構(gòu)22過程設(shè)備設(shè)計(jì)小管徑單位體積傳熱面積增大、 結(jié)構(gòu)緊湊、金屬耗量減少、傳熱系數(shù)提高阻力大，不便清洗，易結(jié)垢堵塞用于較清潔的流體粘性大或污濁的流體大管徑 管殼式換熱器結(jié)構(gòu)23過程設(shè)備設(shè)計(jì)金屬材料碳素鋼低合金鋼不銹鋼銅銅鎳合金鋁合金鈦等非金屬材料石墨陶瓷聚四氟乙烯等 管殼式換熱器結(jié)構(gòu)24過程設(shè)備設(shè)計(jì)p三角形布管多，但不易清洗；正方形及轉(zhuǎn)角正方形較易清洗管橋強(qiáng)度清洗通道 P≥ 管殼式換熱器結(jié)構(gòu)25過程設(shè)備設(shè)計(jì)表 61 常用換熱管中心距 /mm換熱管外徑 do 12 14 19 25 32 38 45 57換熱管中心距 16 19 25 32 40 48 57 72 管殼式換熱器
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