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管殼式換熱器設(shè)計所需考慮的因素
允許壓力降的選擇
選擇較大的壓力降可以提高流速,從而增強傳熱效果減少換熱面積。但是較大的壓力降也使得泵的操作費用增加。合適的壓力降值需要以換熱器年總費用為目標,反復調(diào)整設(shè)備尺寸,進行優(yōu)化計算而得出。
在大多數(shù)設(shè)備中,可能會發(fā)現(xiàn)一側(cè)的熱阻明顯的高于另一側(cè),此側(cè)的熱阻成為控制熱阻??蓺こ痰臒嶙枋强刂苽?cè)時,可以用增加折流板塊數(shù)或者縮小殼徑的方法,來增加殼側(cè)流體流速、減少傳熱熱阻,但是減少折流板間距是有限制的,一般不能小于殼徑的1/5或50mm。當管程的熱阻是控制側(cè)時,則依靠增加管成熟來增加流體流速。但是也相應的增加了阻力和動力的消耗,所以需要進行經(jīng)濟比較才能后確定適宜的流速。
在處理粘稠物料時,如果流體處于層流流動則將此物料走殼程。由于在殼程的流體流動易達到湍流狀態(tài),這樣可以得到較高的傳熱速率,還可以改進對壓力降的控制。
管殼式換熱器類型:
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。擋板可提高殼程流體速度,迫使流體按規(guī)定路程多次橫向通過管束,增強流體湍流程度。根據(jù)所采用的補償措施,管殼式換熱器可分為以下幾種主要類型:
固定管板換熱器
結(jié)構(gòu):管束連接在管板上,管板與殼體相焊。
優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單緊促,能承受較高壓力,造價低,管程清洗方便,管子損壞時方便堵管或更換。排管數(shù)比U形管換熱器多。
缺點:管束與殼體的壁溫或材料的線脹系數(shù)相差較大時,殼體和管束中將產(chǎn)生較大熱應力,為此應需要設(shè)置柔性元件(如膨脹節(jié))。不能抽芯無法進行機械清洗。不能更換管束,維修成本較高。
適用范圍:殼程側(cè)介質(zhì)清潔不易結(jié)垢,不能進行清洗,管程與殼程兩側(cè)溫差不大或溫差較大但殼側(cè)壓力不高的場合。
換熱器承載著工廠里的熱量變換,是非常重要的角色。在換熱器中,管殼式換熱器是應用為廣泛的一種換熱器。想知道他長什么樣嗎?內(nèi)部都有哪些結(jié)構(gòu)呢?
什么是管殼式換熱器?
管殼式換熱器又稱列管式換熱器。是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器。
有哪些分類?
結(jié)構(gòu)組成有哪些?
在眾多類型的管殼式換熱器中,固定管板式換熱器因結(jié)構(gòu)簡單,制造成本低,能得到較小的殼體內(nèi)徑,管程可分成多樣,殼程也可用縱向隔板分成多程等優(yōu)勢在工程中得到廣泛應用。