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我们所了解的管壳式换热器类型

2022-04-13

管壳式换热器由于管内和管外流体的温度不同,所以换热器管壳和管束的温度不同。如果两者之间的温差较大,则换热器中会有很大的热应力,从而导致管子弯曲、断裂或从管板上拔出。因此,当管束与壳体温差超过50℃时,应采取适当的补偿措施,以消除或降低热应力。根据所采取的补偿措施,管壳式换热器可分为以下主要类型:

(1)固定管板式换热器管束两端的管板与壳体为一体。结构简单,但仅适用于冷热流体温差不大、壳侧不需要机械清洗的传热操作。当温差稍大且壳侧压力不太高时,可在壳体上安装弹性补偿环,以减小热应力。

(2) 浮头换热器管束一端的管板可以自由浮动,完全消除了热应力;整个管束可从壳体中取出,便于机械清洗和维护。浮头式换热器应用广泛,但其结构复杂,成本高。

(3)U型管换热器每根换热管弯曲成U形,两端分别固定在同一管板上下两个区域,借助管箱分离器分为进出口两个房间。这种换热器完全消除了热应力,结构比浮头式简单,但管侧不易清洗。

(4)涡流热膜换热器采用新款的涡流热膜换热技术,通过改变流体运动状态来提高换热效果。当介质通过涡流管表面时,会对管表面进行强烈清洗,从而提高传热效率。可达10000W/m2℃。同时,该结构实现了耐腐蚀、耐高温、耐高压和防垢的功能。其他类型的换热器的流体通道为固定方向流动,在换热管表面形成流动,降低对流换热系数。

数据表明,涡流热膜换热器特点是经济性和安全性的统一。由于考虑到换热管、换热管和壳体之间的流动关系,不再使用挡板强行阻挡湍流,而是通过换热管之间的交替涡流的自然诱导,并保证换热管在保持应有振动强度的前提下不相互摩擦。换热管的刚度和柔性配置良好,不会相互碰撞,不仅克服了浮动盘管换热器之间碰撞损坏的问题,也避免了普通管壳式换热器容易结垢的问题。

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