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我們所了解的管殼式換熱器類型

2022-04-13

管殼式換熱器由于管內和管外流體的溫度不同,所以換熱器管殼和管束的溫度不同。如果兩者之間的溫差較大,則換熱器中會有很大的熱應力,從而導致管子彎曲、斷裂或從管板上拔出。因此,當管束與殼體溫差超過50℃時,應采取適當的補償措施,以消除或降低熱應力。根據所采取的補償措施,管殼式換熱器可分為以下主要類型:

(1)固定管板式換熱器管束兩端的管板與殼體為一體。結構簡單,但僅適用于冷熱流體溫差不大、殼側不需要機械清洗的傳熱操作。當溫差稍大且殼側壓力不太高時,可在殼體上安裝彈性補償環,以減小熱應力。

(2) 浮頭換熱器管束一端的管板可以自由浮動,完全消除了熱應力;整個管束可從殼體中取出,便于機械清洗和維護。浮頭式換熱器應用廣泛,但其結構復雜,成本高。

(3)U型管換熱器每根換熱管彎曲成U形,兩端分別固定在同一管板上下兩個區域,借助管箱分離器分為進出口兩個房間。這種換熱器完全消除了熱應力,結構比浮頭式簡單,但管側不易清洗。

(4)渦流熱膜換熱器采用新款的渦流熱膜換熱技術,通過改變流體運動狀態來提高換熱效果。當介質通過渦流管表面時,會對管表面進行強烈清洗,從而提高傳熱效率。可達10000W/m2℃。同時,該結構實現了耐腐蝕、耐高溫、耐高壓和防垢的功能。其他類型的換熱器的流體通道為固定方向流動,在換熱管表面形成流動,降低對流換熱系數。

數據表明,渦流熱膜換熱器特點是經濟性和安全性的統一。由于考慮到換熱管、換熱管和殼體之間的流動關系,不再使用擋板強行阻擋湍流,而是通過換熱管之間的交替渦流的自然誘導,并保證換熱管在保持應有振動強度的前提下不相互摩擦。換熱管的剛度和柔性配置良好,不會相互碰撞,不僅克服了浮動盤管換熱器之間碰撞損壞的問題,也避免了普通管殼式換熱器容易結垢的問題。

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