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、列管式換熱器是目前化工及酒精生產(chǎn)上應(yīng)用的一種換熱器。
2、它主要由殼體、管板、換熱管、封頭、折流擋板等組成。
3、圖(4)表示的是列管式換熱器中常見的一種型式--固定管板式的示意圖。
4、在圓形外殼內(nèi)裝上很多平行的管子,管束兩端焊接或脹接在管板(俗稱花板)上,裝有進(jìn)出口管的封頭用螺釘與焊在外殼兩端的管板相連,封頭與管板之間的空間構(gòu)成流體的分配室。
5、由于管板與殼體、管子都焊在一起,位量完全固定不變,故稱固定管板式。
6、所需材質(zhì),可分別采用普通碳鋼、紫銅、或不銹鋼制作。
7、在進(jìn)行換熱時,一種流體由封頭的連結(jié)管處進(jìn)入,在管流動,從封頭另一端的出口管流出,這稱之管程;另-種流體由殼體的接管進(jìn)入,從殼體上的另一接管處流出,這稱為殼程。
8、在列管式換熱器中,管束的表面積即為該換熱器所具有的傳熱面積。
9、當(dāng)傳熱面積較大,管子數(shù)目較多時,為了提高管內(nèi)流體的流速,增大管內(nèi)一側(cè)流體的傳熱膜系數(shù),常將全部管子平均分成若干組,流體每次只流經(jīng)一組管子,即采用多管程結(jié)構(gòu)。
10、其方法是在封頭內(nèi)裝設(shè)隔板,在一端的封頭內(nèi)裝設(shè)一塊隔板,便成二管程;在進(jìn)口端裝兩塊擋板,另一端裝一塊隔板,便成四管程;如此,還可以設(shè)置其他多管程,但過多使流體阻力增大,隔板占有分布管面積,而使傳熱面積減小。
11、酒精蒸餾使用的冷凝器,為了提高殼內(nèi)流體的流速,通常在殼體內(nèi)安裝一定數(shù)量與管束垂直的折流擋板。
12、常用的擋板型式圓缺形(又程為弓形板)和盤環(huán)形兩種。
管殼式換熱器分類
管殼式換熱器由于管內(nèi)外流體的溫度不同,因之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)
生很大熱應(yīng)力,導(dǎo)致管子彎曲、斷梨,或從管板上拉脫。因此,當(dāng)管束與殼體溫度差超過50℃時,需采取話當(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
時的換熱操作。當(dāng)溫度差稍大而殼程壓力又不太高時,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,完全消除了熱應(yīng)力;且整個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,造價較高。
③U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
種換熱器完全消除了熱應(yīng)力,結(jié)構(gòu)比浮頭式簡單,但管程不易清洗。
④渦流熱膜換熱器渦流熱膜換熱器采用的渦流熱膜傳熱技術(shù),通過改變流體運動狀態(tài)來增加傳熱效果,當(dāng)介質(zhì)經(jīng)過渦
流管表面時,強(qiáng)力沖刷管子表面,從而提高換熱效率??蛇_(dá)10000W/m2℃,同時這種結(jié)構(gòu)實現(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,對流換熱系數(shù)降低。
解析管殼式換熱器的制造工藝受哪些因素影響?
管殼式換熱器的制造工藝受以下因素的影響:
1、設(shè)計參數(shù):其設(shè)計參數(shù),包括換熱面積、管道直徑、管道長度、殼體尺寸等,會直接影響到制造工藝。不同的設(shè)計參數(shù)可能需要不同的材料選擇、加工工藝和組裝方法。
2、材料選擇:其材料選擇是制造工藝的重要因素。根據(jù)工藝要求和工作條件,需要選擇適合的材料,如不銹鋼、碳鋼、銅合金等。不同材料的加工工藝和焊接方法可能不同,影響著制造工藝的選擇。
3、加工工藝:管殼式換熱器制造過程中涉及到材料的切割、成型、焊接、拋光等加工工藝。加工工藝的選擇受到材料類型、厚度、形狀等因素的影響。例如,對于不銹鋼材料,可能采用弧焊接、電子束焊接等特殊焊接工藝。
4、組裝方式:其組裝方式也是制造工藝的一部分。根據(jù)具體設(shè)計要求,可能需要將管道和殼體進(jìn)行組裝,涉及到密封件、法蘭連接等技術(shù)要求。組裝工藝的選擇會影響到管殼式換熱器的性能和牢靠性。
5、質(zhì)量控制:制造工藝中的質(zhì)量控制是保障設(shè)備質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。包括材料檢驗、焊接質(zhì)量檢查、尺寸檢測、壓力測試等。質(zhì)量控制的嚴(yán)謹(jǐn)性對于設(shè)備的性能和安全性很重要。
6、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范:制造工藝需要符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,如生產(chǎn)規(guī)范、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。這些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對于材料選擇、加工工藝、測試方法等都有明確的要求,對制造工藝產(chǎn)生指導(dǎo)和限制。