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管殼式換熱器構(gòu)造及制造規(guī)范
一般來說,管殼式換熱器制造非常容易,生產(chǎn)制造低成本,選料覆蓋面廣,清理便捷,適應能力強,產(chǎn)泥量大,工作中靠譜,且能融入超高壓。盡管它在結(jié)構(gòu)緊湊性、熱傳導輕微和企業(yè)金屬材料使用量層面沒法與板式和板翅式換熱器對比,但它因為具備上述情況的一些優(yōu)勢,因此在化工廠、電力能源等制造行業(yè)的運用中還是處于主導性。
管殼式換熱器是把水管與管板聯(lián)接,再用殼體固定不動。它的型式大概分成固定不動管板式、釜式浮頭式、U型列管式、拖動管板式、填料函式及防水套管式等幾類,前邊人們簡略詳細介紹過。
依據(jù)物質(zhì)的類型、工作壓力、溫度、污漬和別的標準,管板與殼體的聯(lián)接的各種各樣構(gòu)造型式特性,套管式換熱器的樣子和熱傳導標準,工程造價,檢修查驗便捷等狀況來挑選設計方案制造各種各樣管殼式換熱器。
單弓形折流板:優(yōu)點是可以達到錯流,缺點是壓降較高,且窗口的管束容易發(fā)生振動;設計要點是折流板圓缺率在17%-35%之間,折流板間距在0.2-1.0倍的殼徑。此種類型折流板適用于大部分場合。
NITW:該折流板窗口不布管,管子支撐,不引起管束振動,缺點是相同的殼徑大小,布管數(shù)較少,需要的殼體直徑大。設計要點:15%的折流板圓缺率。適合的場合是氣體振動和壓降受限。
雙弓形折流板:優(yōu)點是壓降低,更好的規(guī)避振動的問題;缺點是大的窗口流動面積;設計要點:5%-30%的圓缺率,默認兩排管重疊;適合場合時振動和壓力受限的換熱器(相對于單弓形折流板來說)。
管殼式換熱器設計所需考慮的因素
換熱設備的類型很多,對每種特定的傳熱工況,通過優(yōu)化選型都會得到一種的設備型號,如果將這個型號的設備使用到其他工況,則傳熱的效果可能有很大的改變。因此,針對具體工況選擇換熱器類型,是很重要和復雜的工作。對管殼式換熱器的設計,有以下因素值得考慮。
1、流速的選擇
流速是換熱器設計的重要變量,提高流速則提高傳熱系數(shù),同時壓力降與功耗也會隨之增加,如果采用泵送流體,應考慮將壓力降盡量消耗在換熱器上而不是調(diào)節(jié)閥上,這樣可依靠提高流速來提高傳熱效果。
換熱終溫的確定
換熱終溫一般由工藝過程的需要確定。當換熱終溫可以選擇時,其數(shù)值對換熱器是否經(jīng)濟合理有很大的影響。在熱流體出口溫度與冷流體出口溫度相等的情況下,熱量利用效率,但是有效傳熱溫差,換熱面積。
另外,在確定物流出口溫度時,不希望出現(xiàn)溫度交叉現(xiàn)象,即熱流體出口溫度低于冷流體出口溫度。
當上述情況排除后,介質(zhì)走哪一程的選擇,應著眼于提高傳熱系數(shù)和充分的利用壓力降上。由于介質(zhì)在殼程的流動容易達到湍流(Re≥100),因而將粘度大的或流量小的流體,即雷諾數(shù)低的流體走殼程一般是有利的。
反之,如果流體在管程能夠達到湍流時,則安排走管程較合理。若從壓力降的角度考慮,一般是雷諾數(shù)低的走殼程合理。