介绍管壳式换热器的传热知识
管壳式换热器是工业中应用广泛、运用可靠性良好的一种换热设备。在二十世纪六、七十年始了强化技术的研究。强化传热主要有两种途径:
(1)增大传热面积,但换热器的传热面积不可能制地增大,否则投资费用会大大增加,并且随着工业化的进展,设备要紧凑化;
(2)提高传热系数,主要从管程和壳程传热强化系数的提高方面上考虑。许多科研工作者已经
立式管壳式换热机组型号
介绍管壳式换热器的传热知识
管壳式换热器是工业中应用广泛、运用可靠性良好的一种换热设备。在二十世纪六、七十年始了强化技术的研究。强化传热主要有两种途径:
(1)增大传热面积,但换热器的传热面积不可能制地增大,否则投资费用会大大增加,并且随着工业化的进展,设备要紧凑化;
(2)提高传热系数,主要从管程和壳程传热强化系数的提高方面上考虑。许多科研工作者已经在这一方面上进行了大量的研究,并且取得了很大的成效。本文主要讨论了管壳式换热器管程的强化传热———改变管子外形或在管内加入插入物,介绍了螺旋槽管、横纹管、螺旋扁管、管内插入物、翅片管、缩放管和三维内肋管等多种强化传热管的研究进展。
1螺旋槽管
螺旋槽管是一种管壁上具有外凸和内凸的异形管,管壁上的螺旋槽能在有相变和无相变的传热中明显提高管内外的传热系数,起到双边强化的作用。根据在光管表面加工螺旋槽的类型螺旋槽管有单头和多头之分,其主要结构参数有槽深e、槽距p和槽旋角β。美国、英国、日本从1970年至1980年间对螺旋槽管进行了大量的研究[1]。华南理工大学、北京理工大学和重庆大学也对螺旋槽管进行试验研究,而且都取得显著的成效。此外,研究还表明单头螺旋槽管比多头螺旋槽管的性能好。
2横纹管
1974年前苏联首先提出横纹管,它是一种用普通圆管作毛胚,在管外壁经简单滚轧出与轴线垂直的凹槽,同时在管内形成一圈突起的环肋。其强化机理为:当管内流体经横向环肋时,管壁附近形成轴向漩涡,增加了边界层的扰动,有利于热量通过边界层的传递。当涡流即将消失时,流体又流经下一个横肋,不断产生轴向涡流,因而保持连续且稳定的强化作用。
3螺旋扁管
螺旋扁管是瑞士Allares公司首先提出、美国Brown公司经过改进的一种换热管。由于管子的结构,流体在管内处于螺旋流动,促湍流程度。
板式换热器不定期清洗的危害
板式换热器主要由传热板片、密封垫片、两端压板、夹紧螺栓、支架等组成。传热板片是换热器主要起换热作用的元件，一般波纹做成人字形，按照流体介质的不同，传热板片的材质也不一样，大多采用不锈钢和钛材制作而成；密封垫片主要是在换热板片之间起密封作用。材质有：，三元乙丙橡胶，氟橡胶等，根据不同介质采用不同橡胶；两端压板主要是夹紧压住所有的传热板片，保证流体介质不泄漏；夹紧螺栓主要是起紧固两端压板的作用。夹紧螺栓一般是双头螺纹，预紧螺栓时，使固定板片的力矩均匀；挂架：主要是支承换热板片，使其拆卸、清洗、组装等方便。
板式换热器如果不定期清洗长期结垢堵塞导致换热条件恶化，板式换热器传热表面超过额定温度或局部过热，可能引起换热器裂纹和爆管，导致事故的发生。增加了能源消耗，达不到节能的效果。污垢的积累威胁着换热器的安全运行，缩短了换热器的使用寿命，使换热器面临设备停机检修。严重时，需要将原有换热器报废，更换为新设备。
由于板式换热器的板材数量较多，需要逐个清洗，更换全部新垫片。因此，大修时一般将板式换热器整体吊离安装位置，在合适的地方拆卸检修。当板材上的水垢很薄，且水垢层易溶于水时，可将板材置于水箱中，用柔软的纤维棕毛冲洗擦拭，或用1-29cg/cmz的加压水或低压蒸汽冲洗。任何情况下都不应使用火焰加热。检修前，应仔细检查需要更换的垫片。表面应平整，厚度应一致，无横裂、气泡、缝隙、老化、搭接和对接痕迹。先拆下连接管，然后依次对角松开固定螺栓。系统气体、压力、温度等参数满足维修要求后，方可进场施工。
板式换热器清洗不及时，水中的水垢未被完全过滤，导致出水口的水未被完全过滤直接供应给用户。一般的生活热水机组基本都是用来洗浴的。未经过滤的水长期接触皮肤，会对人体产生不良结果，影响人体健康。
【普遍管壳式换热器有哪些种类】
因为管里外流体的温度不一样，因之热交换器的壳体与管束的温度也不一样。假如两温度相距非常大，热交换器内将造成非常大热应力，造成管道弯折、，或从筒体上拉脱。因而，当管束与壳体温度差超出50℃时，需采用适度赔偿对策，以清除或降低热应力。依据所采取的赔偿对策，管壳式换热器可分成下列几类关键种类：
①
固定不动管壳式换热器
管束两边的筒体与壳体联成一体，构造简易，但只适用热冷流体温度差并不大，且壳程不需机械设备清理时的传热实际操作。当温度差稍大而壳程工作压力又不太高时，可在壳体上安裝有弹力的赔偿圈，以减少热应力。
②
浮头式换热器
管束一端的筒体可随意波动，清除了热应力;且全部管束可从壳体中抽出来，有利于机械设备清理和维修。浮头式换热器的运用比较广泛，但构造较为复杂，工程造价较高。
③
U型管热交换器
每根换散热管皆卷成U形，两边各自确定在同一筒体左右两区，凭借管箱里的挡板分为进出口贸易两室。此类热交换器清除了热应力，构造比浮头式简易，但管程不容易清洗。
非金属材质热交换器
化工厂生产制造中强腐蚀流体的传热，需选用瓷器、夹层玻璃、聚四氟乙烯、高纯石墨等非金属材质制做管壳式换热器。这类热交换器的传热特性较弱，只用以工作压力低、震动小、温度较低的场所。
管壳式换热器过流道的挑选
开展传热的热冷两流体，按下列标准挑选 流道：
①不清洁和容易积垢流体宜走管程，因管中清理较便捷；
②腐蚀流体宜走管程，以防管束与壳体与此同时受浸蚀；
③工作压力高的流体宜走管程，以防壳体承受力；
④饱和水汽宜走壳程，因蒸气冷疑热传导分指数与流动速度不相干，且冷疑液非常容易排。
（作者： 来源：）
