管殼式換熱器傳熱機(jī)理

一般來說，管殼式換熱器制造容易，生產(chǎn)成本低，選材范圍廣，清洗方便，適應(yīng)性強(qiáng)，處理量大，工作可靠，且能適應(yīng)高溫高壓。這種結(jié)構(gòu)可以提高殼程物料流速，改善傳熱效果，即提高傳熱系數(shù)，從經(jīng)濟(jì)角度，一臺(tái)雙殼程換熱器比兩臺(tái)單管程換熱器便宜。雖然它在結(jié)構(gòu)緊湊性、傳熱輕度和單位金屬消耗量方面無法與板式和板翅式換熱器相比，但它由于具有前述的一些優(yōu)點(diǎn)，因而在化工、石油能源等行業(yè)的應(yīng)用中仍處于主導(dǎo)地位。

管殼式換熱器是把管子與管板連接，再用殼體固定。它的型式大致分為固定管板式、釜式浮頭式、U型管式、滑動(dòng)管板式、填料函式及套管式等幾種，前面我們簡(jiǎn)要介紹過。

根據(jù)介質(zhì)的種類、壓力、溫度、污垢和其他條件，管板與殼體的連接的各種結(jié)構(gòu)型式特點(diǎn)，傳熱管的形狀和傳熱條件，造價(jià)，維修檢查方便等情況來選擇設(shè)計(jì)制造各種管殼式換熱器。

山東昊鑠智控科技有限公司

管殼式換熱器類型

填料函式換熱器結(jié)構(gòu)：特點(diǎn)與浮頭式相似。浮頭部分在殼體外，在浮頭與殼體的滑動(dòng)接觸面處采用填料函密封結(jié)構(gòu)。

優(yōu)點(diǎn)：由于采用填料函密封結(jié)構(gòu)，使得管束在殼體內(nèi)可以自由伸縮，避免了熱應(yīng)力。加工制造方便，節(jié)省材料，造價(jià)低，由于可抽芯，維修方便。

缺點(diǎn)：填料處易產(chǎn)生泄露。

適用范圍：一般適用于2.5MPa以下的工作條件且不能用于易揮發(fā)，，有毒及貴重介質(zhì)的工況。使用溫度受限于填料的物性。目前使用較少。

管殼式換熱器

折流板

a管孔尺寸：按管束級(jí)別區(qū)分

b弓形折流板的缺口高度

缺口高度應(yīng)使流體通過缺口時(shí)與橫過管束的流速相近，缺口眩高一般取0.20—0.45倍的圓角內(nèi)直徑，缺口一般切在管排中心線以下或切于兩排管孔的小橋之間(便于穿管方便)。

c缺口方位

單向清潔流體，缺口上下布置；

氣體中含少量的液體，缺口朝上的折流板的處開通液口；

液體中含少量氣體，缺口朝下的折流板的處開通氣口

氣液共存或液體中含有固體物料時(shí)，缺口左右布置，并在處開通液口

d折流板的少厚度；無支撐跨距

e管束兩端的折流板盡可能靠近殼程進(jìn)出、口接管

列管式式換熱器因?yàn)楣軆?nèi)外液體的溫度不一樣，因之換熱器的殼體與管束的溫度也不一樣。假如兩溫度相距非常大，換熱器內(nèi)將造成非常大熱應(yīng)力，造成管道彎折、，或從筒體上拉脫。這種換熱器結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，操作可靠，可用各種結(jié)構(gòu)材料（主要是金屬材料）制造，能在高溫、高壓下使用，是目前應(yīng)用廣的類型。因而，當(dāng)管束與殼體溫度差超出50℃時(shí)，需采用適度賠償對(duì)策，以清除或降低熱應(yīng)力。依據(jù)所選用的賠償對(duì)策，列管式式換熱器可分成下列幾類關(guān)鍵種類：①固定不動(dòng)管平板式換熱器管束兩邊的筒體與殼體聯(lián)成一體，構(gòu)造簡(jiǎn)易,但只適用熱冷液體溫度差并不大,且殼程不需機(jī)械設(shè)備清理時(shí)的傳熱實(shí)際操作。當(dāng)溫度差稍大而殼程工作壓力又不太高時(shí)，可在殼體上安裝有延展性的賠償圈，以減少熱應(yīng)力。②浮頭式換熱器管束一端的筒體可隨意波動(dòng)，徹底清除了熱應(yīng)力;且全部管束可從殼體中抽出來,有利于機(jī)械設(shè)備清理和維修。浮頭式換熱器的運(yùn)用范圍廣，但構(gòu)造非常復(fù)雜，工程造價(jià)較高。③ U型管式換熱器 每根換散熱管皆彎曲U形，兩邊各自固定不動(dòng)在同一筒體左右兩區(qū)，憑借管箱里的擋板分為進(jìn)出口貿(mào)易兩室。此類換熱器徹底清除了熱應(yīng)力，構(gòu)造比浮頭式簡(jiǎn)易，但管程不容易清洗。④渦旋熱膜換熱器渦旋熱膜換熱器選用的渦旋熱膜熱傳導(dǎo)技術(shù)性，根據(jù)更改液體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來提升熱傳導(dǎo)實(shí)際效果，當(dāng)物質(zhì)歷經(jīng)渦流管表面時(shí)，力沖洗管道表面，進(jìn)而提升換熱效。達(dá)到10000W/m2℃。另外這類構(gòu)造完成了抗腐蝕、耐熱、耐髙壓、防積垢作用。其他種類的換熱器的液體安全通道為固定不動(dòng)方位流方式，在換散熱管表面產(chǎn)生繞流，對(duì)流換熱指數(shù)減少。