換熱器按結(jié)構(gòu)可大致分為管殼式換熱器和板式換熱器等。其中管殼式歷史悠久,是使用*廣泛的換熱器類型,具有制造容易、生產(chǎn)成本低、選材范圍廣、清洗方便、適應(yīng)性強、處理量大、工作可靠、能適應(yīng)高溫高壓等優(yōu)點。
固定管板換熱器的兩端管板,采用焊接方法與殼體連接固定
優(yōu)點:
1. 結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,在相同的殼體直徑內(nèi),排管數(shù)*多,旁路*少;
2. 每根換熱管都可以進行更換,且管內(nèi)清洗方便。3. 與其他管殼式換熱器相比,管板*薄,造價低。
缺點:
1. 殼程不能進行機械清洗;
2. 當(dāng)換熱管與殼體的溫差較大(大于50℃)時產(chǎn)生溫差應(yīng)力,需在殼體上設(shè)置膨脹節(jié),因而殼程壓力受膨脹節(jié)強度的限制不能太高。
固定管板式換熱器適用于殼方流體清潔且不易結(jié)垢,兩流體溫差不大或溫差較大但殼程壓力不高的場合。由于此類換熱器集中了管殼式換熱器的優(yōu)點,因此應(yīng)用相當(dāng)廣泛。
浮頭式換熱器針對固定管板式換熱器的缺陷在結(jié)構(gòu)上做了改進,兩端管板只有一端管板與殼體固定,而另一端的管板可以在殼體內(nèi)自由移動,該端稱為浮頭。
優(yōu)點:
1. 殼體和管束對熱膨脹是自由的,故當(dāng)兩種介質(zhì)溫差較大時,管束與殼體之間不產(chǎn)生溫差應(yīng)力。
2. 浮頭端設(shè)計成可拆結(jié)構(gòu),使管束可以容易地插入或抽出(也有設(shè)計成不可拆的),這樣為檢修、清洗提供了方便.
缺點:
1. 浮頭端小蓋在操作時無法知道泄漏情況,所以在安裝時要特別注意其密封。
2. 結(jié)構(gòu)復(fù)雜,笨重,造價約比固定管板式高20%左右,材料消耗量大。
3. 管束和殼體的間隙較大,故有害E流路較嚴(yán)重,在設(shè)計時要盡量避免這一短路。
4. 殼程的壓力受到滑動接觸面的密封限制。
浮頭式換熱器適用于管殼壁間溫差較大,或易于腐蝕和易于結(jié)垢的場合。
U型管換熱器只有一塊管板,管子彎成U型,管子兩端固定在同一塊管板上。
優(yōu)點:
1. 由于殼體和管子分開,管束可以自由伸縮,不會因管壁、殼壁之間的溫度差而 產(chǎn)生熱應(yīng)力,熱補償性能好;
2. 管程為雙管程,流程較長,流速較高,傳熱性能好,承壓能力強;
3. U型管式換熱器僅有一塊管板,且無浮頭,所以結(jié)構(gòu)簡單,造價比其他換熱器便宜;
4. 管束可以從殼體內(nèi)抽出,管外便于清洗。
缺點:
1. 管內(nèi)清洗困難,所以管內(nèi)的流體必須是清潔及不易結(jié)垢的物料;
2. 由于傳熱管的結(jié)構(gòu)型式關(guān)系,管子的更換除外側(cè)管子外,內(nèi)部管子大部分不可能更換;
3. 管束中心部分存在間隙,所以流體易走短路,影響傳熱效果,故通常在此處設(shè)有假管或中間擋板以減少這**動死區(qū);
4. 管板上排列的管子較少,結(jié)構(gòu)不緊湊;
5. U型管的彎管部分曲率不同,管子長度不一,因而物料分布不如固定管板式換熱器均勻;
6. 管子因滲漏而堵死后,將造成傳熱面積的損失;
U型管式換熱器,一般使用于高溫高壓的情況下。尤其使用在壓力較高的情況下,在彎管段壁厚要加 厚,以彌補彎管后管壁的減薄。
填料函式換熱器的管板也僅有 端與殼體固定,另一端采用填料函密封。換熱器按結(jié)構(gòu)分類及各類型換熱器簡介
優(yōu)點:
1. 具有浮頭式換熱器的優(yōu)點,又克服了固定式換熱器的缺點,結(jié)構(gòu)較浮頭簡單,制造方便,易于檢修清洗;
2. 管束也可以自由膨脹,所以也不需考慮由于管壁、殼壁溫度差引起的熱應(yīng)力,且管程和殼程都能清洗,加工制造較浮頭方便,且造價較低。
缺點:
1. 填料密封處易于泄漏,故殼程壓力不能過高,一般小于4.0MPa;
2. 不易用于殼程內(nèi)為易揮發(fā)、易燃、易爆和有毒介質(zhì)的場合。
填料函式換熱器適用于管、殼壁溫差較大或介質(zhì)易結(jié)垢,需經(jīng)常清理且壓力不高的場合。對于一些腐蝕嚴(yán)重,溫差較大而經(jīng)常要更換管束的冷卻器,采用填料函式換熱器要比浮頭式或固定式換 熱器優(yōu)越得多。目前所使用的填料函式換熱器都較小,使用在直徑700mm以下,大直徑填料函式換熱器采用得很少,尤其在操作壓力及溫度較高的條件下就更少。水木:換熱器按結(jié)構(gòu)分類及各類型換熱器簡介(下)
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