管壳式换热器设计所需考虑的因素
换热设备的类型很多,对每种特定的传热工况,通过优化选型都会得到一种的设备型号,如果将这个型号的设备使用到其他工况,则传热的效果可能有很大的改变。因此,针对具体工况选择换热器类型,是很重要和复杂的工作。对管壳式换热器的设计,有以下因素值得考虑。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。
流速的选择
螺纹管管壳式换热器厂家
管壳式换热器设计所需考虑的因素
换热设备的类型很多,对每种特定的传热工况,通过优化选型都会得到一种的设备型号,如果将这个型号的设备使用到其他工况,则传热的效果可能有很大的改变。因此,针对具体工况选择换热器类型,是很重要和复杂的工作。对管壳式换热器的设计,有以下因素值得考虑。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。
流速的选择
流速是换热器设计的重要变量,提高流速则提高传热系数,同时压力降与功耗也会随之增加,如果采用泵送流体,应考虑将压力降尽量消耗在换热器上而不是调节阀上,这样可依靠提高流速来提高传热效果。
采用较高的流速有两个好处:一是提高总传热系数,从而减小换热面积;二是减少在管子表面生成污垢的可能性。但是也相应的增加了阻力和动力的消耗,所以需要进行经济比较才能后确定适宜的流速。
此外在选择流速上,还必须考虑结构上的要求。为了避免设备的严重磨损,所算出的流速不应超过允许的经验流速。
管壳式换热器主要有固定管板换热器、浮头式换热器、U形管式换热器、填料函式的浮头换热器等结构型式,固定管板换热器因结构简单,制造成本低,能得到较小的壳体内径,管程可分成多样,壳程也可用纵向隔板分成多程,规格范围广等优势在工程中得到了广泛应用。当在压力和温度都很高的情况下,则采用强度焊加贴胀,(强度焊是即使焊缝有严密性,又能保证接头具有较大的拉脱力,通常是指焊缝强度等于管子轴向负荷下的强度时的焊接)。
山东昊铄智控科技有限公司,致力于智能PLC变频控制柜、智能换热机组、等设备的OEM加工厂家,位于美丽的泉城济南市西南22公里处,素有山东压力容器和换热设备之乡的长清区五峰山风景区;我公司是集研发销售、设备制造、安装调试、技术咨询于一体具有自主知识产权的现代化营运企业,公司秉承“诚信立足,致远”的企业理念,恪守“质量保障、持续改进、精益求精、追求”的质量方针,严格遵守有关法律、法规,从用户的实际需求角度出发,优化技术服务方案,提供节能产品,实现售前、售中、售后一站式服务,努力把优势变成决胜市场的胜势。控制系统主导产品:PLC控制柜、换热机组控制柜、变频无负压供水控制柜、中水污水PLC控制柜、定压补水控制柜、真空脱气控制柜、反冲洗控制柜、压差过滤器控制柜、旁流水控制柜、电子水控制箱、全程水处理器控制箱、全自动加药装置控制柜、工业物联网控制系统、远程监控系统及控制柜改造维修调试等。设备类主导产品:智能换热机组、板式换热器、容积式换热器、定压补水、定压补水真空脱气机组、全自动加药装置、旁流水处理器、全程水处理器、电子水处理仪、全自动反冲洗过滤器、全自动压差过滤器、旋流除沙器等。技术与交流:潜心多年的精益求精,吸取国内外同类产品的技术精华,工艺和优良材料的结合,制造出的产品。在热流体出口温度与冷流体出口温度相等的情况下,热量利用效率,但是有效传热温差,换热面积。
换热器用膨胀节的型式
换热管的排列形式
换热管标准的排列形式见图
a) 三角形
三角形排列(包括正三角形排列和转角三角形排列)是为普遍的排列形式,特别是用在壳程介质较清洁,换热管外不需要清洗的固定管板换热器中。
b) 正方形排列
正方形排列一般多用于需对换热管外进行清洗的浮头换热器和U 形管换热器中。
c) 正三角形排列和转角正方形排列(见图a、d),在传热上称为错列,介质流动时可形成湍流,对传热有利。而转角三角形和正方形排列(见图b、c)在传热上称为直列,介质流动时有一部分是层流,对传热有不利影响。
因此,对于无相变的换热器,因其传热与介质流动状态关系较大。故宜采用正三角形或转角正方形排列。对于有相变的冷凝器,因为传热与介质的流动关系较小,仅与管壁凝液流动方向的关系较大,一般可采用转角三角形和正方形排列。
管壳式换热器类型
浮头换热器结构:
两端管板中只有一端与壳体固定,另一端可相对壳体自由移动,称为浮头。浮头由浮头管板,钩圈和浮头盖组成,是可拆连接,管束可从壳体中抽出。管束与壳体的热变形互不约束,不会产生热应力。
优点:可抽式管束,当换热管为正方形或转角正方形排列时,管束可抽出进行机械清洗,适用于易结垢及堵塞的工况。一端可自由浮动,无需考虑温差应力,可用于大温差场合。
缺点:结构复杂,造价高,设备笨重,材料消耗大。浮头端结构复杂影响排管数。浮头密封面在操作时,易产生内漏。
适用范围:适用于壳体和管束之间壁温差较大或壳程介质易结垢的场合。浮头换热器在炼油行业或乙烯行业中应用较多,由于内浮头结构限制了使用压力和温度一般情况Pmax≤6.4MPa,Tmax≤400℃。
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