管壳式换热器又称列管式换热器,是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构简单,操作可靠,可用各种结构材料制造,能在高温、高压下使用,是目前应用广泛的类型。
换热器厂家介绍对管壳式换热器的选用,可从工艺条件、结构参数和换热器设计标准进行考虑:
一、结构参数
1、管的结构参数
为满足允许的压力降,一般推荐选用19
管壳式换热机组厂家
管壳式换热器又称列管式换热器,是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构简单,操作可靠,可用各种结构材料制造,能在高温、高压下使用,是目前应用广泛的类型。
换热器厂家介绍对管壳式换热器的选用,可从工艺条件、结构参数和换热器设计标准进行考虑:
一、结构参数
1、管的结构参数
为满足允许的压力降,一般推荐选用19mm的管子。对于易结构的物料,为方便清洗,采用外径为25mm的管子。考虑管子的制造难易程度、传热系数以及压力降等因素,管长一般采用4~6m.对于或无相变的换热器可以选用8~9m的管长。管子在管板上的配布主要是正方形配布和三角形配布两种形式。三角形的配布有利于壳程物流的湍流。正方形配布有利于壳程的清洗。
2、壳程折流板
折流板可以改变壳程流体的方向,使其垂直于管束流动,获得较好的传热效果。折流板模式可分为圆缺型折流板、环盘形折流板以及孔式折流板。
3、管程数和壳程型式
管程数有1~12程几种,管程数增加,管内流速增加,给热系数也随之增加。但会受到压力降的影响,管内流速有一定的限制。水和类似水的溶液流速一般取1~2.5m/s.气体和蒸汽的流速可在8~30m/s之间选取。
二、工艺条件
1、压力降
增加工艺物流流速,可增加传热系数,但关系到换热器的压力降,使磨蚀和振动破坏加剧等。
2、温度
冷却水的出口温度不宜高于60℃,以免结垢严重。高温端的温差不应小于20℃,低温端的温差不应小于5℃。当两工艺物流之间进行换热时,低温端的温差不应小于20℃。在冷却或者冷凝工艺物流时,冷却剂的入口温度一般高于5℃。在对反应物进行冷却时,为控制反应,应维持反应物流和冷却剂之间的温差不10℃。
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超过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。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。
与板式换热器相比,管壳式换热器虽然在结构紧凑型、传热强度和单位传热面的金属消耗量要高出前者很多,但它具有制造方便、选材面广、适应性好、清洗方便、运行靠谱、能承受高温、高压等优点,故而它被广泛使用,多用于石油、化工、动力等工业部门中。那么,你可知道,管壳式换热器该怎么设计
要想设计管壳式换热器,我们得先明确经济合理的传热面积及换热器的其它有关尺寸,才能保证设计好的换热器能完成传热任务。
我们都知道,根据管壳式换热器内传热管表面的形状,可分为螺纹管换热器、波节管换热器、翅片管换热器等;根据管壳式换热器内流体流动的形式可分为并流、逆流和错流三种形式,这三种流动形式中,在同等条件下,逆流换热器壁面的热应力要小,壁面两侧流体的传热温差要大,因而是优先选用的形式。
随着现代化建设的步法不断的加快,作为石油企业化工领域的重用换热设备之一,管壳式换热器在发挥着重大的作用,并得到了广泛的运用。由于换热器选材的不同,加工制造不合理,使用不当等多方面的因素的影响,换热器失效的现象屡见不鲜。换热器的失效,可能会给企业带来不可估量的经济损失,因此对管壳式换热器失效原因、形式、及处理故障的分析很重要。本文将通过对管壳式换热器在工程中的实际运用存在的问题进行分析,找出管壳式换热器朂容易失效的敏感部位。
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