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1、1、套管式換熱器 原理每一段套管稱為“一程“,程的內(nèi)管(傳熱管)借U形肘管,而外管用短管依次連接成排,固定于支架上。熱量通過內(nèi)管管壁由一種流體傳遞給另一種流體。通常,熱流體(A流體)由上部引入,而冷流體(B流體)則由下部引入。套管中外管的兩端與內(nèi)管用焊接或法蘭連接。內(nèi)管與U形肘管多用法蘭連接,便于傳熱管的清洗和增減。每程傳熱管的有效長度取47米。這種換熱器傳熱面積*高達18平方米,故適用于小容量換熱。優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單,能耐高壓。傳熱面積可根據(jù)需要增減,應(yīng)用方便。缺點:管間接頭多,易泄露。占地面積較大,單位傳熱面消耗金屬量大。2、浮頭式換熱器 原理浮頭式換熱器浮頭端結(jié)構(gòu)由圓筒、外頭蓋側(cè)法蘭、浮頭管
2、板、鉤圈、浮頭蓋、外頭蓋及絲孔、鋼圈等組成。鉤圈式浮頭的詳細結(jié)構(gòu)見下圖所示。優(yōu)點:當(dāng)換熱管與殼體有溫差存在,殼體或換熱管膨脹時,互不約束,不會產(chǎn)生溫差應(yīng)力。管束可從殼體內(nèi)抽出,便于管內(nèi)和管間的清洗。缺點:結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,用材量大,造價高。浮頭蓋與浮動管板之間若密封不嚴(yán),發(fā)生內(nèi)漏,造成兩種介質(zhì)的混合。3、沉浸蛇管換熱 原理這種換熱器是將金屬管彎繞成各種與容器相適應(yīng)的形狀,并沉浸在容器內(nèi)的液體中。優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單,能承受高壓,可用耐腐蝕材料制造。缺點:容器內(nèi)液體湍動程度低,管外換熱系數(shù)小.為提高傳熱系數(shù),容器內(nèi)可安裝攪拌器。4、板式換熱器 原理板式換熱器是液液、液汽進行熱交換的理想設(shè)備。它是由具有一定波
3、紋形狀的一系列金屬片疊裝而成的一種新型高效換熱器。板式換熱器的結(jié)構(gòu)原理:可拆卸板式換熱器是由許多沖壓有波紋薄板按一定間隔,四周通過墊片密封,并用框架和壓緊螺旋重疊壓緊而成,板片和墊片的四個角孔形成了流體的分配管和匯集管,同時又合理地將冷熱流體分開,使其分別在每塊板片兩側(cè)的流道中流動,通過板片進行熱交換。5、具有補償圈的換熱器 原理由擋板、補償圈和放熱嘴構(gòu)成的換熱器。當(dāng)流體為高溫?fù)Q熱時,由于殼體與管束因溫度相差太大,引起不同的熱膨脹率,補償圈就是為了消除這種熱應(yīng)力。6、板翅式換熱器 原理是一種更為高效、緊湊、輕巧的換熱器。過去由于制造成本較高,僅用于宇航、電子、原子能等少數(shù)部門?,F(xiàn)已逐漸用于石油
4、化工及其他工業(yè)部門。板翅式換熱器的結(jié)構(gòu)形式很多,但基本元件相同,即在兩塊平行的薄金屬板之間,加入波紋狀或其他形狀的金屬翅片,將兩側(cè)面封死,即成為一個換熱基本元件。優(yōu)點: 傳熱效率高,溫度控制性好。 翅片很薄,結(jié)構(gòu)緊湊,體積小。 翅片兼具傳熱面和支撐作用,強度高。缺點:o 流道狹小,容易堵塞,且清理困難。o 隔板和翅片很薄,要求介質(zhì)對鋁不會腐蝕,若腐蝕,造成內(nèi)部串漏,很難修補。o 結(jié)構(gòu)復(fù)雜,給設(shè)計增加了難度。7、夾套換熱器 原理在容器外壁安裝夾套制成,夾套與容器之間形成的空間作為加熱介質(zhì)或冷卻介質(zhì)的通路。但其加熱面受容器壁面限制,傳熱系數(shù)也不高。為提高傳熱系數(shù)且使容器內(nèi)液體受熱均勻,可在容器內(nèi)安
5、裝攪拌器。當(dāng)夾套中通入冷卻水或無相變的加熱劑時,亦可在夾套中設(shè)置螺旋隔板或其它增加湍動的措施,以提高夾套一側(cè)的給熱系數(shù)。優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單、加工方便。缺點:傳熱面積小,傳熱效率低。8、U形管式換熱器 原理U形管式換熱器是將換熱管彎成U形,兩端固定在同一管板上。由于殼體和換熱管分開,換熱管束可以自由伸縮,不會由于介質(zhì)的溫差而產(chǎn)生溫差應(yīng)力。U形管換熱器只有一塊管板,沒有浮頭,結(jié)構(gòu)比較簡單。管束可以自由的抽出和裝入,方便清洗,具有浮頭式換熱器的優(yōu)點,但由于換熱管做成半徑不等的U形彎,*外層換熱管損壞后可以更換外,其它管子損壞只能堵管。同時,它與固定管板式換熱器相比,由于換熱管受彎曲半徑的限制它的管束中心
6、部分存在空隙,流體很容易走短路,影響了傳熱效果。特點1、U 形換熱管的管束可以自由浮動,無須考慮溫差應(yīng)力,可用于大溫差場合;2、只有一塊管板,法蘭數(shù)量少,泄露點少、結(jié)構(gòu)簡單;3 、可以抽芯清洗管束;4、由于U 形管的*小彎曲半徑的限制,分程間距寬,因此排管少;5、當(dāng)管內(nèi)流速太高時,將會對U 形彎管段產(chǎn)生嚴(yán)重的沖蝕,影響壽命。6、由于換熱管是U 形的,管內(nèi)清洗困難,故管內(nèi)介質(zhì)宜是清潔且不易結(jié)垢的物料。優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單,只有一個管板,密封面少,運行可靠,造價低;管束可以抽出,管間清洗方便。缺點:管內(nèi)清洗比較困難;由于管子需要有一定的彎曲半徑,故管板的利用率較低;管束*內(nèi)層管間距大,殼程易短路;內(nèi)層管子壞了只能堵塞而不能更換,因而報廢率較高。9、列管換熱器 原理列管式換熱器(tubular exchanger)是目前化工及酒精生產(chǎn)
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