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發布時間:2020-10-01 11:32  





管殼式換熱器傳熱機理
一般來說,管殼式換熱器制造容易,生產成本低,選材范圍廣,清洗方便,適應性強,處理量大,工作可靠,且能適應高溫高壓。另一個對換熱器熱力性能有較大影響的基本元件是折流板(或折流桿)。雖然它在結構緊湊性、傳熱輕度和單位金屬消耗量方面無法與板式和板翅式換熱器相比,但它由于具有前述的一些優點,因而在化工、石油能源等行業的應用中仍處于主導地位。
管殼式換熱器是把管子與管板連接,再用殼體固定。它的型式大致分為固定管板式、釜式浮頭式、U型管式、滑動管板式、填料函式及套管式等幾種,前面我們簡要介紹過。
根據介質的種類、壓力、溫度、污垢和其他條件,管板與殼體的連接的各種結構型式特點,傳熱管的形狀和傳熱條件,造價,維修檢查方便等情況來選擇設計制造各種管殼式換熱器。
管殼式換熱器設計所需考慮的因素
換熱設備的類型很多,對每種特定的傳熱工況,通過優化選型都會得到一種的設備型號,如果將這個型號的設備使用到其他工況,則傳熱的效果可能有很大的改變。山東昊鑠智控科技有限公司固定管板換熱器的結構根據管板的使用功能(用途),管板分為:a)固定管板換熱器的固定管板。因此,針對具體工況選擇換熱器類型,是很重要和復雜的工作。對管殼式換熱器的設計,有以下因素值得考慮。
流速的選擇
流速是換熱器設計的重要變量,提高流速則提高傳熱系數,同時壓力降與功耗也會隨之增加,如果采用泵送流體,應考慮將壓力降盡量消耗在換熱器上而不是調節閥上,這樣可依靠提高流速來提高傳熱效果。
采用較高的流速有兩個好處:一是提高總傳熱系數,從而減小換熱面積;二是減少在管子表面生成污垢的可能性。但是也相應的增加了阻力和動力的消耗,所以需要進行經濟比較才能后確定適宜的流速。
此外在選擇流速上,還必須考慮結構上的要求。為了避免設備的嚴重磨損,所算出的流速不應超過允許的經驗流速。

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固定管板換熱器的結構
根據管板的使用功能(用途),管板分為:
a) 固定管板換熱器的固定管板;
b) 浮頭換熱器的固定管板和浮動式管板;
c) U 形管式換熱器的固定管板;
d) 板換熱器的板;
e) 薄管板。
波形膨脹節
在固定管板換熱器中,為避免殼體和換熱管拉伸破壞,換熱管失穩,換熱管從管板上拉脫,因此,必須在殼體中間設一撓性補償元件——膨脹節,以降低殼體與換熱管的軸向載荷,且可降低熱膨脹差所引起的管板應力,從而適當地減薄管板厚度。

管殼式換熱器的材料一般以碳鋼、不銹鋼和銅為主,其中碳鋼材質的管板在作為冷卻器使用時,其管板與列管的焊縫經常出現腐蝕泄漏,泄漏物進入冷卻水系統污染環境又造成物料浪費。管殼式換熱器在制作時,管板與列管的焊接一般采用手工電弧焊,焊縫形狀存在不同程度的缺陷,如凹陷、氣孔、夾渣等,焊縫應力的分布也不均勻。缺點:管束與殼體的壁溫或材料的線脹系數相差較大時,殼體和管束中將產生較大熱應力,為此應需要設置柔性元件(如膨脹節)。使用時管板部分一般與工業冷卻水接觸,而工業冷卻水中的雜質、鹽類、氣體、微生物都會構成對管板和焊縫的腐蝕,這就是我們常說的電化學腐蝕。研究表明,工業水無論是淡水還是海水,都會有各種離子和溶解的氧氣,其中氯離子和氧的濃度變化,對金屬的腐蝕形狀起重要作用。另外,金屬結構的復雜程度也會影響腐蝕形態。因此,管板與列管焊縫的腐蝕以孔蝕和縫隙腐蝕為主。從外觀看,管板表面會有許多腐蝕產物和積沉物,分布著大小不等的凹坑。以海水為介質時,還會產生電偶腐蝕。化學腐蝕就是介質的腐蝕,換熱器管板接觸各種各樣的化學介質,就會受到化學介質的腐蝕。另外,換熱器管板還會與換熱管之間產生一定的雙金屬腐蝕。
