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在管殼式換熱器中熱應力是怎樣造成的
管殼式換熱器中的固定不動管板換熱器的構造特點決定了其熱應力的難題:殼體兩邊與管板電焊焊接,組成剛度構造;換熱管與兩邊管板電焊焊接,也組成了剛度構造;殼體的溫度為殼程的實際操作溫度、換熱管的溫度為殼體側與管程側的梳理成效。
殼體的熱變形與換熱管的熱變形存有差別,但兩構件都被電焊焊接成剛度構造,故熱變形差別造成了熱應力;熱應力會造成換熱管與管頭的焊接遭受徑向拉申,危害電焊焊接品質(zhì);管板根據(jù)管板與管箱、殼體的連接結構,管板可分為:a)延長部分兼作法蘭的固定管板。同樣殼體與管板的焊接都是這般;如地應力過大則易產(chǎn)生毀壞也許應力腐蝕等。
在換熱器的整體規(guī)劃全過程中,這類地應力差一般全是結轉考慮到的,如不可以符合要求,則要在殼體上設定補償器,也許把固定不動管板換熱器改為U型管換熱器、浮頭換熱器來清除這類地應力差產(chǎn)生的倒霉。
管殼式換熱器
流體每通過管束一次稱為一個管程;每通過殼體一次稱為一個殼程。圖示為的單殼程單管程換熱器,簡稱為1-1型換熱器。為提高管內(nèi)流體速度,可在兩端管箱內(nèi)設置隔板,將全部管子均分成若干組。
這樣流體每次只通過部分管子,因而在管束中往返多次,這稱為多管程。同樣,為提高管外流速,也可在殼體內(nèi)安裝縱向擋板,迫使流體多次通過殼體空間,稱為多殼程。多管程與多殼程可配合應用。
管殼式換熱器由于管內(nèi)外流體的溫度不同,因之換熱器的殼體與管束的溫度也不同。如果兩溫度相差很大,換熱器內(nèi)將產(chǎn)生很大熱應力,導致管子彎曲、斷裂,或從管板上拉脫。
因此,當管束與殼體溫度差超過50℃時,需采取適當補償措施,以消除或減少熱應力。
管板
根據(jù)管板與管箱、殼體的連接結構,管板可分為:
a) 延長部分兼作法蘭的固定管板。
b) 不兼作法蘭,且與殼程、管程筒體焊成一體的固定管板。
如下圖所示:
根據(jù)管板的使用功能(用途),管板分為:
a) 固定管板換熱器的固定管板;
b) 浮頭換熱器的固定管板和浮動式管板;
c) U 形管式換熱器的固定管板;
d) 板換熱器的板;
e) 薄管板。