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在管殼式換熱器中熱應(yīng)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(gòu)造特點決定了其熱應(yīng)力的難題:殼體兩邊與管板電焊焊接,組成剛度構(gòu)造;換熱管與兩邊管板電焊焊接,也組成了剛度構(gòu)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(cè)與管程側(cè)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(gòu)件都被電焊焊接成剛度構(gòu)造,故熱變形差別造成了熱應(yīng)力;熱應(yīng)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(jié)構(gòu),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(yīng)力過大則易產(chǎn)生毀壞也許應(yīng)力腐蝕等。
在換熱器的整體規(guī)劃全過程中,這類地應(yīng)力差一般全是結(jié)轉(zhuǎn)考慮到的,如不可以符合要求,則要在殼體上設(shè)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(yīng)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(shè)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(yīng)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(yīng)力,導(dǎo)致管子彎曲、斷裂,或從管板上拉脫。
因此,當(dāng)管束與殼體溫度差超過50℃時,需采取適當(dāng)補償措施,以消除或減少熱應(yīng)力。
管板
根據(jù)管板與管箱、殼體的連接結(jié)構(gòu),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。