了解下管壳式换热器热应力的产生效果
管壳式换热器中固定管板换热器的结构特点决定了其热应力问题:管壳两端的焊接构成刚性结构;管壳两端管板的焊接构成刚性结构;壳程温度为壳程运行温度,换热管温度为壳程和工程侧的总和。
壳体的热膨胀与换热管不同,但两者焊接成刚性结构,热膨胀的差异导致热应力;热应力导致换热管与管头焊缝轴向拉伸,影响焊接质量,管壳与管板同一焊缝应力过大
钢质管壳式换热机组型号
了解下管壳式换热器热应力的产生效果
管壳式换热器中固定管板换热器的结构特点决定了其热应力问题:管壳两端的焊接构成刚性结构;管壳两端管板的焊接构成刚性结构;壳程温度为壳程运行温度,换热管温度为壳程和工程侧的总和。
壳体的热膨胀与换热管不同,但两者焊接成刚性结构,热膨胀的差异导致热应力;热应力导致换热管与管头焊缝轴向拉伸,影响焊接质量,管壳与管板同一焊缝应力过大易损坏。
在换热器的规划过程中,一般都会考虑这种应力差。若不能满足要求,应在壳体上设置伸缩缝。也许固定管板式换热器应该换成u形管换热器和浮头换热器,以消除这种应力差造成的隐蔽性。
管式换热器的原理和工作原理的具体介绍
管式换热器的具体介绍:换热器中流体的相对流向一般有顺流和逆流两种。顺流时,入口处两流体的温差,并沿传热表面逐渐减小,至出口处温差为。逆流时,沿传热表面两流体的温差分布较均匀。在冷、热流体的进出口温度一定的条件下,当两种流体都无相变时,以逆流的平均温差顺流.管式换热器在完成同样传热量的条件下,采用逆流可使平均温差增大,换热器的传热面积减小;若传热面积不变,采用逆流时可使加热或冷却流体的消耗量降低。前者可节省设备费,后者可节省操作费,故在设计或生产使用中应尽量采用逆流换热.管式换热器当冷、热流体两者或其中一种有物相变化(沸腾或冷凝)时,由于相变时只放出或吸收汽化潜热,流体本身的温度并无变化,因此流体的进出口温度相等,这时两流体的温差就与流体的流向选择无关了。除顺流和逆流这两种流向外,还有错流和折流等流向.管式换热器在传热过程中,降低间壁式换热器中的热阻,以提高传热系数是一个重要的问题。热阻主要来源于间壁两侧粘滞于传热面上的流体薄层(称为边界层),和换热器使用中在壁两侧形成的污垢层,金属壁的热阻相对较小.管式换热器增加流体的流速和扰动性,可减薄边界层,降低热阻提高给热系数。但增加流体流速会使能量消耗增加,故设计时应在减小热阻和降低能耗之间作合理的协调。为了降低污垢的热阻,可设法延缓污垢的形成,并定期清洗传热面.管式换热器都用金属材料制成,其中碳素钢和低合金钢大多用于制造中、低压换热器;不锈钢除主要用于不同的耐腐蚀条件外,奥氏体不锈钢还可作为耐高、低温的材料;铜、铝及其合金多用于制造低温换热器;镍合金则用于高温条件下;非金属材料除制作垫片零件外,有些已开始用于制作非金属材料的耐蚀换热器,如石墨换热器、氟塑料换热器和玻璃换热器等。为进步管内流体速度,可在两头管箱内设置隔板,将悉数管子均分红若干组。
管壳式换热器传热机理
一般来说,管壳式换热器制造容易,生产成本低,选材范围广,清洗方便,适应性强,处理量大,工作可靠,且能适应高温高压。虽然它在结构紧凑性、传热轻度和单位金属消耗量方面无法与板式和板翅式换热器相比,但它由于具有前述的一些优点,因而在化工、石油能源等行业的应用中仍处于主导地位。挡板可以提高壳体侧流体的速度,迫使流体按规定的距离多次通过管束,提高流体的湍流程度。
管壳式换热器是把管子与管板连接,再用壳体固定。它的型式大致分为固定管板式、釜式浮头式、U型管式、滑动管板式、填料函式及套管式等几种,前面我们简要介绍过。
根据介质的种类、压力、温度、污垢和其他条件,管板与壳体的连接的各种结构型式特点,传热管的形状和传热条件,造价,维修检查方便等情况来选择设计制造各种管壳式换热器。
管板
根据管板与管箱、壳体的连接结构,管板可分为:
a) 延长部分兼作法兰的固定管板。
b) 不兼作法兰,且与壳程、管程筒体焊成一体的固定管板。
如下图所示:
根据管板的使用功能(用途),管板分为:
a) 固定管板换热器的固定管板;
b) 浮头换热器的固定管板和浮动式管板;
c) U 形管式换热器的固定管板;
d) 板换热器的板;
e) 薄管板。
(作者: 来源:)