列管换热器的分类
管壳式换热器由于管内外流体的温度不同,因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两温度相差很大,换热器内将产生很大热应力,导致管子弯曲、断裂,或从管板上拉脱。因此,当管束与壳体温度差过50℃时,需采取适当补偿措施,以消除或减少热应力。根据所采用的补偿措施,管壳式换热器可分为以下几种主要类型:
①固定管板式换热器管束两端的管板与壳体联成一体,结构简单,但只适用于冷热流体温度差不大,且壳程不需机械清洗时的换热操作。当温度差稍大而壳程压力又不太高时,可在壳体上安装有弹性的补偿圈,以减小热应力。
②浮头式换热器管束一端的管板可自由浮动,完全消除了热应力;且整个管束可从壳体中抽出,便于机械清洗和检修。浮头式换热器的应用较广,但结构比较复杂,造价较高。
③ U型管式换热器 每根换热管皆弯成U形,两端分别固定在同一管板上下两区,借助于管箱内的隔板分成进出口两室。此种换热器完全消除了热应力,结构比浮头式简单,但管程不易清洗。
④涡流热膜换热器涡流热膜换热器采用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。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。
U型管换热器 、浮头式换热器
1)U型换热器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。
2) 浮头式换热器结构,它包括圆筒、外头盖侧法兰、浮头管板、钩圈、浮头盖、外头盖及丝孔、钢圈等组成,其特征是:在外头盖侧法兰内侧面设凹型或梯型密封面,并在靠近密封面外侧钻孔并套丝或焊设多个螺杆均布,浮头处取消钩圈及相关零部件,浮头管板密封槽为原凹型槽并另在同一端面开一个以该管板中心为圆心,半径稍大于管束外径的梯型凹槽,且管板分程凹槽只与梯型凹槽相连通,而不与凹型槽相连通。
按材质分为碳钢列管冷凝器、不锈钢列管式冷凝器和碳钢与不锈钢混合列管式冷凝器三种,按形式分为固定管板式、浮头式、U型管式冷凝器,按结构分为单管程、双管程和多管程。可根据用户需要定制。适用于在化工、轻工、冶金、制药、食物、化纤等工业中做各种用处的换热设备,尤适宜做冷凝器,替代原有的不锈钢珐琅、石墨、玻璃冷凝器。运用后效果显著。 1.布局比较简单、易于制作、清洁便利、适应性强。2.单位体积所具有传热面积大,传热作用好。 二、装置结构 在圆柱形壳体内装有很多平行管子组成管束,通过热交换使溶剂蒸汽冷凝的设备。有卧式、立式两种。 三、工作特点 1、不结垢,不污染介质,也可用于食物工业; 2、耐温性:聚丙烯塑料熔点为164-174℃,因而通常运用温度可达110-125℃;3、重量轻:对设备装置修理为便利; 4、耐腐蚀性:聚丙烯具有的耐化学性格,关于无机化合物,不管酸,碱、盐溶液,除强氧化性物料外,简直直到100℃都对其无损坏效果,对简直一切溶剂在室温下均不溶解,通常烷、径、醇、酚、醛、酮类等介质上均可运用
在既定的热交换设备中其热交换面积是一定的,因而要提高传热量,除了提高对数平均温差外,其重要途径是如何提高传热系数。而冷凝器传热系数的大小则取决于冷凝器的结构、管壁内外两侧(制冷剂侧及冷却介质侧)放热系数以及传热表面污脏的程度,下面简单地分析一下影响冷凝器的传热系数的因素。
蒸发式冷凝器
蒸发式冷凝器的换热主要是冷却水在空气中蒸发吸收气化潜热而进行的。按空气流动方式可分为吸入式和压送式。
蒸发式冷凝器由冷却管组、给水设备、通风机、挡水板和箱体等部分组成。冷却管组为无缝钢管弯制成的蛇形盘管组,装在薄钢板制成的长方形箱体内。箱体的两侧或部设有通风机,箱体底部兼作冷却水循环水池。
影响列管换热器腐蚀的主要因素有:
(1)介质成分和浓度:浓度的影响不一,例如在盐酸中,一般浓度越大腐蚀越严重。碳钢和不锈钢在浓度为50%左右的硫酸中腐蚀严重,而当浓度增加到60%以上时,腐蚀反而急剧下降;
(2)杂质:有害杂质包括氯离子、硫离子、氰离子、氨离子等,这些杂质在某些情况下会引起严重腐蚀
(3)温度:腐蚀是一种化学反应,温度每提升 10℃,腐蚀速度约增加1~3倍,但也有例外;
(4)ph值:一般ph值越小,金属的腐蚀越大;
(5)流速:多数情况下流速越大,腐蚀也越大。
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