了解下管殼式換熱器熱應(yīng)力的產(chǎn)生效果

管殼式換熱器中固定管板換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其熱應(yīng)力問(wèn)題：管殼兩端的焊接構(gòu)成剛性結(jié)構(gòu)；管殼兩端管板的焊接構(gòu)成剛性結(jié)構(gòu)；殼程溫度為殼程運(yùn)行溫度，換熱管溫度為殼程和工程側(cè)的總和。

殼體的熱膨脹與換熱管不同，但兩者焊接成剛性結(jié)構(gòu)，熱膨脹的差異導(dǎo)致熱應(yīng)力；熱應(yīng)力導(dǎo)致?lián)Q熱管與管頭焊縫軸向拉伸，影響焊接質(zhì)量，管殼與管板同一焊縫應(yīng)力過(guò)大易損壞。

   在換熱器的規(guī)劃過(guò)程中，一般都會(huì)考慮這種應(yīng)力差。若不能滿足要求，應(yīng)在殼體上設(shè)置伸縮縫。也許固定管板式換熱器應(yīng)該換成u形管換熱器和浮頭換熱器，以消除這種應(yīng)力差造成的隱蔽性。

設(shè)計(jì)管殼式換熱器時(shí)應(yīng)考慮的事項(xiàng)

除上述流體的流向、速度和出口溫度外，還應(yīng)考慮冷、熱流體運(yùn)動(dòng)通道的選擇：管道中應(yīng)選擇不潔或有鱗的流體，因?yàn)楣艿纼?nèi)清洗方便。但管道中不應(yīng)使用U型管；腐蝕性液體應(yīng)在管道中，避免管殼同時(shí)腐蝕；高壓液體應(yīng)在管道中，避免管殼連接。在壓力下。

 飽和蒸汽適用于脫殼過(guò)程，飽和蒸汽相對(duì)清潔，冷凝水排放簡(jiǎn)單，冷卻液適用于脫殼過(guò)程，易散熱；如果兩種流體溫差較大，傳熱系數(shù)大的流體應(yīng)進(jìn)入殼程，以降低熱應(yīng)力。

   的流速很小，粘性流體一般適合殼程，因?yàn)橥牧骺梢赃_(dá)到100?重新殼側(cè)。不過(guò)，這還不確定。在允許主動(dòng)阻力損失的情況下，流體進(jìn)入管內(nèi)，選擇多道結(jié)構(gòu)，換熱系數(shù)較高。以上幾點(diǎn)往往不能同時(shí)滿足，有時(shí)還會(huì)相互對(duì)立。因此，要根據(jù)具體情況，抓住主要方面，做出適當(dāng)?shù)臎Q策。講述管殼式換熱器的構(gòu)造特點(diǎn)管殼式換熱器由殼體、傳熱管制、管板、折流板（擋板）和管箱等部件組成。

管式換熱器的原理和工作原理的具體介紹

管式換熱器的具體介紹:換熱器中流體的相對(duì)流向一般有順流和逆流兩種。順流時(shí)，入口處兩流體的溫差，并沿傳熱表面逐漸減小，至出口處溫差為。逆流時(shí)，沿傳熱表面兩流體的溫差分布較均勻。在冷、熱流體的進(jìn)出口溫度一定的條件下，當(dāng)兩種流體都無(wú)相變時(shí)，以逆流的平均溫差順流.管式換熱器在完成同樣傳熱量的條件下，采用逆流可使平均溫差增大，換熱器的傳熱面積減?。蝗魝鳠崦娣e不變，采用逆流時(shí)可使加熱或冷卻流體的消耗量降低。前者可節(jié)省設(shè)備費(fèi)，后者可節(jié)省操作費(fèi)，故在設(shè)計(jì)或生產(chǎn)使用中應(yīng)盡量采用逆流換熱.管式換熱器當(dāng)冷、熱流體兩者或其中一種有物相變化(沸騰或冷凝)時(shí)，由于相變時(shí)只放出或吸收汽化潛熱，流體本身的溫度并無(wú)變化，因此流體的進(jìn)出口溫度相等，這時(shí)兩流體的溫差就與流體的流向選擇無(wú)關(guān)了。除順流和逆流這兩種流向外，還有錯(cuò)流和折流等流向.管式換熱器在傳熱過(guò)程中，降低間壁式換熱器中的熱阻，以提高傳熱系數(shù)是一個(gè)重要的問(wèn)題。熱阻主要來(lái)源于間壁兩側(cè)粘滯于傳熱面上的流體薄層(稱為邊界層)，和換熱器使用中在壁兩側(cè)形成的污垢層，金屬壁的熱阻相對(duì)較小.管式換熱器增加流體的流速和擾動(dòng)性，可減薄邊界層，降低熱阻提高給熱系數(shù)。但增加流體流速會(huì)使能量消耗增加，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在減小熱阻和降低能耗之間作合理的協(xié)調(diào)。換熱器分類方式多樣,按照其工作原理可分為:直接接觸式換熱器、蓄能式換熱器和間壁式換熱器三大類,其中間壁式換熱器用量,據(jù)統(tǒng)計(jì),這類換熱器占總用量的99%。為了降低污垢的熱阻，可設(shè)法延緩污垢的形成，并定期清洗傳熱面.管式換熱器都用金屬材料制成，其中碳素鋼和低合金鋼大多用于制造中、低壓換熱器；不銹鋼除主要用于不同的耐腐蝕條件外，奧氏體不銹鋼還可作為耐高、低溫的材料；銅、鋁及其合金多用于制造低溫?fù)Q熱器；鎳合金則用于高溫條件下；非金屬材料除制作墊片零件外，有些已開(kāi)始用于制作非金屬材料的耐蝕換熱器，如石墨換熱器、氟塑料換熱器和玻璃換熱器等。

管殼式換熱器的優(yōu)化設(shè)計(jì)

 管殼式換熱器是廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的工業(yè)設(shè)備,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有非常重要的作用,管殼式換熱器的效率問(wèn)題是設(shè)計(jì)工作的核心。本文利用優(yōu)化設(shè)計(jì)原理,建立了以管殼式換熱器優(yōu)化設(shè)計(jì)模型。分析了影響年總費(fèi)用的因素,編制了管殼式換熱器優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)程序。（2）雜質(zhì)：有害雜質(zhì)包括氯離子、硫離子、離子、氨離子等，這些雜質(zhì)在某些情況下會(huì)引起嚴(yán)重腐蝕（3）溫度：腐蝕是一種化學(xué)反應(yīng)，溫度每提升10℃，腐蝕速度約增加1~3倍，但也有例外。后給出了一個(gè)計(jì)算實(shí)例說(shuō)明優(yōu)化設(shè)計(jì)程序的使用。

　　　　熱交換器是進(jìn)行熱交換操作的通用工藝設(shè)備,被廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)部門(mén),尤其在石油、化工生產(chǎn)中應(yīng)用更為廣泛。換熱器分類方式多樣,按照其工作原理可分為:直接接觸式換熱器、蓄能式換熱器和間壁式換熱器三大類,其中間壁式換熱器用量,據(jù)統(tǒng)計(jì),這類換熱器占總用量的99%。間壁式換熱器又可分為管殼式和板殼式換熱器兩類,其中管殼式換熱器以其高度的可靠性和廣泛的適應(yīng)性,在長(zhǎng)期的操作過(guò)程中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),其設(shè)計(jì)資料比較齊全,在許多國(guó)家都有了系列化標(biāo)準(zhǔn)。管殼式換熱器在制作時(shí)，管板與列管的焊接一般采用手工電弧焊，焊縫形狀存在不同程度的缺陷，如凹陷、氣孔、夾渣等，焊縫應(yīng)力的分布也不均勻。近年來(lái)盡管管殼式換熱器也受到了新型換熱器的挑戰(zhàn),但由于管殼式熱交換器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牢固、操作彈性大、應(yīng)用材料廣等優(yōu)點(diǎn),管殼式換熱器目前仍是化工、石油和石化行業(yè)中使用的主要類型換熱器,尤其在高溫、高壓和大型換熱設(shè)備中仍占有優(yōu)勢(shì)。