間壁式換熱器的類型夾套式換熱器

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1、間壁式換熱器的類型夾套式換熱器發(fā)布:2010-3-1718:59

2、作者:zhm

3、來源:承壓設(shè)備博客一、夾套式換熱器如圖所示，為一夾套式換熱器。這種換熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，即在反應(yīng)器(或容和的外部筒體部分焊接或安裝一夾套層，在夾套與器壁之間形成密閉的空間，成為一種流體的通道。夾套式換熱器主要用于反應(yīng)器的加熱或冷卻。當(dāng)蒸氣進(jìn)行加熱時(shí)，蒸氣由上部接管進(jìn)入夾套，冷凝水由下部接管排出。如用冷卻水進(jìn)行冷卻時(shí)，則由夾套下部接管進(jìn)入，而由上部接管流出。由于夾套內(nèi)部清洗比較困難，故一般用不易產(chǎn)生垢層的水蒸氣、冷卻水等作為載熱體。這種換熱器的傳熱系數(shù)較小，傳熱面又受到容器冷凝液的限制，因此適用于傳熱

4、量不大的場(chǎng)合。為了提高其傳熱性能，可在容器內(nèi)安裝攪拌器，使容器內(nèi)液體作強(qiáng)制對(duì)流。為了彌補(bǔ)傳熱面積的不足，還可在容器內(nèi)加設(shè)蛇管等。當(dāng)夾套內(nèi)通冷卻水時(shí)，可在夾套內(nèi)加設(shè)擋板，這樣既可使冷卻水流向一定，又可使流速增大，以提高對(duì)流傳熱系數(shù)。二、蛇管式換熱器1.沉浸式蛇管換熱器如圖所示，為一沉浸式蛇管換熱器。蛇管多以金屬管彎繞成窗口器的形狀，沉浸在容器中的液體內(nèi)。兩種流體分別在管內(nèi)、外流動(dòng)進(jìn)行熱交換。沉浸式蛇管換熱器這種換熱器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，便于防腐，能承受高壓。其主要缺點(diǎn)是管外對(duì)流傳熱系數(shù)較小，因而傳熱系數(shù)K值也較小如在容器內(nèi)加設(shè)攪拌器，則可提高傳熱系數(shù)。2.噴淋式蛇管

5、換熱器噴淋式蛇管換熱器如圖所示，它是用水作為噴淋冷卻劑，以冷卻管內(nèi)的熱流體，故常稱為水冷器。冷卻水從上面的水槽(或分布管)中淋下，沿蛇管表面下流，與管內(nèi)的熱流體進(jìn)行熱交換。這種設(shè)備通常放置在室外空氣流通處，冷卻水在外部汽化時(shí)，可帶走部分熱量，以提高冷卻效果。它與沉浸式蛇管換熱器相比，具有便于檢修、清洗和傳熱效果較好等優(yōu)點(diǎn)；其缺點(diǎn)是占地較大，噴淋不易均勻，耗水量大。三、套管式換熱器如圖所示，為一套管式換熱器。這種換熱器是由兩種不同直徑的管子裝成同心套管，每一段直出口-管稱為一程，程數(shù)根據(jù)換熱任務(wù)和要求確定。每程的有效長(zhǎng)度為4～6m，內(nèi)管直徑在38～89mm范圍內(nèi)選取，外管直

6、徑在60～114mm范圍內(nèi)選取，一般均選標(biāo)準(zhǔn)管。套管換熱器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能耐高壓，傳熱面積可根據(jù)需要易于增減，恰當(dāng)?shù)剡x擇內(nèi)管和外管的直徑，可使流體流速增大，且呈浦流狀態(tài)，故一般具有較高的傳熱系數(shù)，同時(shí)也可減少垢層的形成，兩種流體可始終保持逆流流動(dòng)，傳熱效果較好。其缺點(diǎn)是單位傳熱面積的金屬消耗量大，占地較大。故一般適用于流量不大、所需傳熱面積較小及高壓的場(chǎng)合。四、列管式換熱器列管式換熱器又稱管殼式換熱器，是目前石油化工生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的一種換熱器。它與其它換熱器相比，主要優(yōu)點(diǎn)是單位體積所具有的傳熱面積大，傳熱效果好，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，處理能力大，適應(yīng)性強(qiáng)，操作彈性大，尤其在

7、高溫、高壓和大型裝置中應(yīng)用更為普遍。1.列管換熱器的結(jié)構(gòu)列管換熱器主要由殼體、管束(換熱管)、管板(又稱花板)、頂蓋(又稱封頭)和連接管等部件組成。殼體內(nèi)裝有管束，管束是由許多無縫鋼管兩端固定在管板上組成的，固定的方法可用脹接法，也可用焊接法。一種流體通過管內(nèi)流動(dòng)，其行程稱為管程，另一種流體在殼體與管束間的空隙流動(dòng)，其行程稱為殼程。流體一次通過管程的稱為單管程列管換熱器。當(dāng)換熱器的傳熱面積較大時(shí)，管子數(shù)目較多，為提高管程的流體流速，常將管子平均分成若干組，使流體在管內(nèi)依次往返多次通過，稱為多管程。增加管程數(shù)雖然可以提高流速使對(duì)流傳熱系數(shù)增大，但隨著管程數(shù)增加，流體流動(dòng)阻力

8、增大，動(dòng)力費(fèi)用增加，結(jié)構(gòu)也變得復(fù)雜，故管程數(shù)不宜過多，通常多為2、4、6程。同樣，為提高殼程的流體流速，增大殼程側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù)。當(dāng)常在殼程安裝折流擋板，以常見的折流擋板有圓缺形(或稱弓形)和圓盤形兩種，前者應(yīng)用較為廣泛。圓缺形折流擋板圓盤形折流擋板2.列管式換熱器的基本型式列管式換熱器操作時(shí)，由于冷、熱兩流體溫度不同，使殼體和管束的溫度也不同，其膨脹程度就不同。如果兩流體的溫度相差較大(如50℃以上)時(shí)，就可能由于熱應(yīng)力而引起設(shè)備的變形，甚至彎曲和斷裂、或管子從管板上松脫，因此就必須從結(jié)構(gòu)上采取適當(dāng)?shù)臏夭钛a(bǔ)償措施，以消除或減小熱應(yīng)力。根據(jù)采取熱補(bǔ)償?shù)拇胧┎煌泄苁綋Q熱

9、器常有以下三種基本形式。(1)固定管板式換熱器如圖所示，為具有補(bǔ)償圈(或稱膨脹節(jié))的固定管板式列管換熱器，當(dāng)殼體與管束間有溫差時(shí)，依靠補(bǔ)償圈的彈性變形，來適應(yīng)殼體與管束間的不同熱膨脹。這種補(bǔ)償結(jié)構(gòu)一般適用于殼體與管束間的溫度差低于50℃，殼程壓力小于6kgf/cm2的情況。這種換熱器具有結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉的優(yōu)點(diǎn)；但其缺點(diǎn)是因管束不能抽出而使殼程清洗困難，因此要求殼程的流體應(yīng)是較清潔且不易結(jié)垢的物料。(2)浮頭式換熱器如圖所示，為一浮頭式換熱器，兩端管板中有一端不與殼體固定相連，該端稱為浮頭。當(dāng)殼體與管束因溫度不同而引起熱膨