热管换热器在炼油及石化工业上的应用
1 概述
随着人们对环境保护的重视,以及节能增效重要性被逐渐认识,一种新型传热元件———热管日益引起人们的重视。
2 原理
热管一般由管壳和内部工作液体(工质)组成。管壳是钢制的、抽成真空的密闭管壳,工质是经过特殊处理的液体,热管加热段吸收热流体热量,热量通过热管壁传给管内工质,工质
钢质管壳式换热器定制
热管换热器在炼油及石化工业上的应用
1 概述
随着人们对环境保护的重视,以及节能增效重要性被逐渐认识,一种新型传热元件———热管日益引起人们的重视。
2 原理
热管一般由管壳和内部工作液体(工质)组成。管壳是钢制的、抽成真空的密闭管壳,工质是经过特殊处理的液体,热管加热段吸收热流体热量,热量通过热管壁传给管内工质,工质吸热后蒸发和沸腾,转变为蒸汽,蒸汽在微小压差的作用下上升至放热段,受管外冷流体的冷却作用,蒸汽冷凝并向外放出汽化潜热,冷流体获得热量,冷凝液依靠重力回到加热段。如此周而复始,热流体热量便传给冷流体,使冷流体得到加热。以便提升管中流体的流动性速率，能够在管箱两边设定挡板，并将全部管分成两组。由于热管内部抽成真空,工质极易蒸发与沸腾,热管起动迅速。
3 热管及热管换热器的研究开发
热管的发现及热管换热器因其操作简单,不需要动力、各热管换热独立,布置灵活等优点大量应用于石化、冶金行业。
管壳式换热器
流体每通过管束一次称为一个管程；每通过壳体一次称为一个壳程。图示为的单壳程单管程换热器,简称为1-1型换热器。为提高管内流体速度,可在两端管箱内设置隔板，将全部管子均分成若干组。
这样流体每次只通过部分管子，因而在管束中往返多次，这称为多管程。同样，为提高管外流速，也可在壳体内安装纵向挡板，迫使流体多次通过壳体空间，称为多壳程。多管程与多壳程可配合应用。
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。
波形膨胀节
在固定管板换热器中，为避免壳体和换热管拉伸破坏，换热管失稳，换热管从管板上拉脱，因此，必须在壳体中间设一挠性补偿元件——膨胀节，以降低壳体与换热管的轴向载荷，且可降低热膨胀差所引起的管板应力，从而适当地减薄管板厚度。
换热器用膨胀节的型式
膨胀节的形式较多，按截面的形状，有U 型、Ω形，S 型等，在固定管板式换热器中，采用也普遍的是U 形波形膨胀节。
U 形膨胀节主要由波形管、直边段两部分组成，需要时还可能设内衬筒，加强环等，见图所示：
膨胀节-U.png
换热器用膨胀节也可分为单层和多层膨胀节
a) 对于固定管板换热器，在保证设计要求的承载能力，补偿呈刚度和疲劳寿命的前提下，应优先选用单层波形膨胀节。
b) 在下列情况子下，可选用多层波形膨胀节
1）须承受较高压力，且要求较大的位移补偿能力；
2）承受较高的疲劳寿命的要求；
采用多层波形膨胀节结构的特点如下：
1) 柔性好，补偿能力高；
2) 疲劳寿命比单层结构高（国外资料介绍是单层的6 倍）；
3) 结构紧凑，节省材料；
4) 在高压情况下，不会突然，不易有危险性。
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