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發(fā)布時(shí)間:2021-03-22 18:15  





管殼式換熱器是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式設(shè)備。這樣的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)低,流動(dòng)橫截面比較寬,易于清洗水垢;但傳熱系數(shù)低、占地面積大可用的各種結(jié)構(gòu)材料(主要是金屬材料),可在高溫,高壓下使用,是應(yīng)用非常廣的類型。那么管殼式換熱器是由哪些部件組成的?
管殼式換熱器由殼體,傳熱管制,管板,折流板(擋板),以及頭和其他組件組成。大多圓柱形殼體,該殼體配備有管制,管制兩端固定在管板上。熱和管內(nèi)的兩個(gè)流體A的流動(dòng)的冷的熱交流,被稱為管流體;在另一個(gè)外管中流動(dòng),被稱為殼側(cè)流體。為了提高管外熱通報(bào)率的流體,典型地安裝在殼體內(nèi)的多個(gè)擋板。快門速度可進(jìn)步殼側(cè)流體,迫使從所述預(yù)定的多個(gè)次流體通過(guò)管制橫向于加強(qiáng)流體紊流的程度。傳熱管在管板可以被陳列成等邊三角形或正方形。等邊三角形陳列更緊湊,高度外部流體紊流管,一個(gè)大的傳熱系數(shù)的正方形節(jié)距外管,以便利清洗用于流體的容易結(jié)垢。
管殼式換熱器主要控制參數(shù)有加熱面積,水流量,換熱量,熱媒參數(shù)等。廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、制藥、食品、供暖等行業(yè)。


管殼式換熱器設(shè)計(jì)要注意什么問(wèn)題。很多人在設(shè)計(jì)管殼式換熱器的時(shí)候經(jīng)常會(huì)忽略標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中的某些說(shuō)明導(dǎo)致設(shè)計(jì)不正確或者是不合理,從而影響設(shè)備的安全可靠性。今天小編就根據(jù)圖紙中經(jīng)常出現(xiàn)的幾個(gè)問(wèn)題來(lái)給大家提個(gè)醒。
一、換熱器類別的確定以及相關(guān)的技術(shù)要求
TSG 21-2016 A1.3.2規(guī)定:多腔壓力容器(如熱交換器的管程和殼程、夾套壓力容器等)應(yīng)當(dāng)分別對(duì)各壓力腔進(jìn)行分類,劃分時(shí)設(shè)計(jì)壓力取本壓力腔的設(shè)計(jì)壓力,容積取本壓力腔的幾何容積;以各壓力腔的類別作為該多腔壓力容器的類別并且按照該類別進(jìn)行使用管理,但是應(yīng)當(dāng)按照每個(gè)壓力腔各自的類別分別提出設(shè)計(jì)、制造技術(shù)要求。
二、換熱器管程設(shè)計(jì)壓力大于殼程設(shè)計(jì)壓力時(shí),殼程試驗(yàn)壓力的選取問(wèn)題
當(dāng)管程設(shè)計(jì)壓力大于殼程設(shè)計(jì)壓力時(shí),為了檢查管子與管板連接的嚴(yán)密性,殼程的試驗(yàn)壓力可按下面幾種方法處理,應(yīng)在技術(shù)特性表或技術(shù)要求中提出:
1、提高殼程的試驗(yàn)壓力等于管程試驗(yàn)壓力。采用這種方法時(shí),必須首先核算殼體在壓力試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力,要求殼程任意點(diǎn)的一次薄膜應(yīng)力的計(jì)算值不得超過(guò)所用材料在試驗(yàn)溫度下的90%屈服極限。同時(shí)接管、法蘭也應(yīng)滿足壓力試驗(yàn)條件下的強(qiáng)度要求。
2、若經(jīng)過(guò)計(jì)算后不能采用上述方法試驗(yàn),或從技術(shù)經(jīng)濟(jì)考慮不合理時(shí),則殼程、管程按各自要求的試驗(yàn)壓力進(jìn)行試驗(yàn)合格后,殼程應(yīng)按照HG/T20584-2011附錄A《壓力容器氨檢漏試驗(yàn)方法》進(jìn)行氨滲漏試驗(yàn)。
3、對(duì)有特殊要求的換熱器,如高壓換熱器等可用低壓純氨進(jìn)行試漏或采用鹵素檢漏等方法試驗(yàn)。

換熱器結(jié)垢是傳熱領(lǐng)域一個(gè)不易攻克的難題,換熱表面污垢的沉積會(huì)使換熱效率大幅度降低,增加了系統(tǒng)的功耗,降低了產(chǎn)品的能效,同時(shí)增加了運(yùn)行成本。一些換熱管的設(shè)計(jì)初衷就是通過(guò)各種齒形的優(yōu)化來(lái)實(shí)現(xiàn)更好的流動(dòng)和換熱,但是費(fèi)盡心血帶來(lái)的一點(diǎn)點(diǎn)改善往往就被運(yùn)行幾天形成的污垢給“吃”掉了,這些都是我們極不愿意看到的。
結(jié)垢因素
(1)流體的流動(dòng)速度。
流體的流速可通過(guò)對(duì)傳熱傳質(zhì)的影響和機(jī)械作用力使結(jié)垢受到影響,該影響過(guò)程非常復(fù)雜。事實(shí),流速對(duì)不同類型結(jié)垢產(chǎn)生的影響是不同的,對(duì)不同類型換熱設(shè)備結(jié)垢的影響程度也不相同。在換熱器中,流速對(duì)污垢的影響應(yīng)該同時(shí)考慮其對(duì)污垢沉積和污垢剝蝕的影響,對(duì)于所有各類污垢,由于流速增大引起剝蝕率的增大較污垢沉積的速率更為顯著,所以污垢增長(zhǎng)率隨著流速的增大而減小。但是在實(shí)際運(yùn)行中,流速的增加將增大能耗,所以,流速并不是越高越好,應(yīng)就能耗和污垢兩個(gè)方面來(lái)綜合考慮。
2)流體性質(zhì)。
流體的性質(zhì)包括流體本身的性質(zhì)和不溶于流體或被流體夾帶的各種物質(zhì)的特性。在冷卻水系統(tǒng)中,水質(zhì)特性對(duì)污垢沉積起關(guān)鍵作用,若含有鹽和其他物質(zhì),可能因溫度或濃度的變化而結(jié)晶等;若含有不溶解氣體會(huì)影響金屬表面的腐蝕;若含有微生物和養(yǎng)分也對(duì)生物污垢有影響。

管殼式換熱器的設(shè)計(jì)生產(chǎn)步驟如下:
首先計(jì)算出管殼式換熱器的換熱面積,選擇合適的換熱類型。按照管殼式換熱器的傳熱任務(wù),進(jìn)行傳熱計(jì)算;確定流體在換熱器管內(nèi)的流動(dòng)環(huán)境;確定流體在換熱器管內(nèi)的流動(dòng),換熱器兩端的溫度,進(jìn)行定性溫度計(jì)算,確定流體的定性溫度物理性質(zhì);計(jì)算出管式換熱器的平均溫差,并按照溫差修正系數(shù)的原理,確定殼程數(shù)或調(diào)停加熱介質(zhì)或冷卻介質(zhì)的終溫度。
管殼式換熱器的設(shè)計(jì)生產(chǎn)步驟
按照兩流體管換熱器的溫差及設(shè)計(jì)要求,確定換熱器的類型;按照管殼式換熱器傳熱流體的特性和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),選擇總傳熱系數(shù)值;按照管式換熱器的總傳熱速率方程,開端計(jì)算出換熱器的傳熱面積,并按照換熱器的根本尺寸或系列尺度設(shè)備的規(guī)格進(jìn)行選擇。并按照原設(shè)備規(guī)范計(jì)算管殼側(cè)壓降,計(jì)算管殼側(cè)流量和壓降。
檢討計(jì)算成果是否合理或滿足工藝要求。假如壓降不相符要求,要調(diào)停流速,確定管側(cè)和折流板間距,或選擇其他類型的換熱器,計(jì)算壓降,直到滿足要求;計(jì)算了管殼式換熱器的總換熱系數(shù),并計(jì)算了管殼側(cè)的對(duì)流換熱系數(shù),確定了污垢阻力,然后計(jì)算總換熱系數(shù),然后與數(shù)值進(jìn)行比較。
