管壳式热交换器第一部分.pptVIP

第二章 管壳式热交换器;2.1 类型、标准与结构 ;;零部件名称表;;;管壳式换热器的分类;（一）固定管板式换热器;由于走管程和走壳程的两种流体温度不同，管子热膨胀和壳体受热膨胀的程度不同，当两流体的温度差大于50℃时，如果将管束和壳体焊成一体，则因两者受热膨胀程度差别较大，可能将管子扭曲（当管内流体温度高于管外流体时）或将管子从管板上拉松（当管内流体温度低于管外流体时），介质泄漏。 ;为减少热应力，就要考虑采取热补偿措施，通常在固管板式换热器中设置柔性元件（如膨胀节、挠性管板等），来吸收热膨胀差。 ;适用场合：适用于壳程介质清洁，不易结垢，管程需清洗以及温差不大或温差虽大但是壳程压力不大的场合。 ;（二）U形管式换热器;;;; 优点：结构简单，价格便宜，承受压力能力强，不会产生热应力。 缺点：布管少，管板利用率低，管子坏时不易更换。 适用场合：壳侧可以抽出管板和壳体清洗、管侧不易。特别适用于管内走清洁而不易结垢的高温、高压、腐蚀性大的物料。 ;浮头式换热器的一端管板与壳体固定，而另一端的管板可壳体内自由滑动，叫做浮头。此种又称内浮头。 由于浮头可以滑动，管束膨胀是自由的，故当两介质的温差较大时，化解管束和壳体之间温差应力的应变。 浮头端设计成可拆结构，使管束能容易的装入或抽出壳体。（也可设计成不可拆的）。这样为检修、清洗提供了方便。 但该换热器结构较复杂，而且浮动端盖小，在操作时无法知道泄露情况。因此在安装时要特别注意其密封。 浮头端盖法兰造成管束和壳体间间隙大，不利于换热。 ;优点：管内和管间清洗方便，不会产生热应力应变。 缺点：结构复杂，设备笨重，造价高，浮头端小盖在 操作中无法检查。 适用场合：壳体和管束之间壁温相差较大，或介质易 结垢的场合。;（四）填料函式换热器; 优点：结构简单，加工制造方便，造价低，管内和 　　　　管间清洗方便。 缺点：填料处易泄漏。 适用场合：4MPa 以下，且不适用于易挥发、易 　　　　　　燃、易爆、有毒及贵重介质，使用温度 　　　　　　受填料的物性限制。目前使用的都较小 　　　　　　且较少使用。;（五）其他类型管壳式换热器;;管壳式换热器型号 按《管壳式换热器》（GB151-1999）标准分类。;详细分类以及代号（英文字母）如下所示：;主要部件的分类及代号：;;;现举例说明： 浮头式换热器 平盖管箱，公称直径500mm，管称和壳称设计压力为1.6MPa，公称换热面积为54m2,碳素钢较高级冷拔换热管外径25mm，管长6m，4管程，单壳程的浮头式热交换器，其型号为： AES500-1.6-54-6/25-4I ;固定管板式换热器 封头管箱，公称直径700mm，管程设计压力为2.5MPa，壳程设计压力为1.6MPa，公称换热面积200m2，较高级冷拔换热管外径25mm，管长9m，4管程单壳程的固定管板式换热器，其型号为： BEM700-2.5/1.6-200-9/25-4I;;主要部件:; (1) 前端管箱 管箱的作用是将进入管程的流体均匀分布到各换热管，把管 内流体汇集在一起送出换热器。在多管程换热器中，管箱还 可通过设置隔板起分隔作用。 由换热器是否需要清洗和管束是否需要分程等因素决定管箱 类型，分两种基本类型： 1）封头型：图（a）接头少，适用较清洁的介质，因检查管子及清洗时只能将管箱整体拆下，故不太方便； 2）平盖型： 图（b）在管箱上装有平盖，只要将平盖拆下即可进行清洗 和检查，所以工程应用较多，但材料消耗多； 图（c）是将管箱与管板焊成一体，这种结构密封性好，但 管箱不能单独拆下，检修、清洗都不方便，实际应用较少。;;(2) 后端结构型式;;(3) 分程隔板;（二）分程原则 ①各程换热管数应大致相等； ②相邻程间平均壁温差一般不应超过28℃； ③各程间的密封长度应最短； ④分程隔板的形状应简单。 ;（四）分程方式;2 换热管束;（1）换热管;（二）规格;（三）结构型式;;波纹管;（四）材料;（2）管束排列方式，管间距;换热管排列方式; 等边三角形是最常用的方式，布管紧凑，传热系数值高，便于管板划线及钻孔，但管间不易清洗；按等边三角形排列时，流体流动方向与三角形一条边垂直，通常在管板周边与六边形的边之间的六个弓形部分不排列管子，但当层数大于6时，弓形部位也应排列管子，此时最外层管子的中心不超过最大六边形的外接圆周。 ;（二）正方形和转角正方形排列;（三）组合排列法;对于卧式冷凝器，按转角等边三角形排列时，管 板的轴线与水平轴线间比较有利的偏转角