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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。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。
管殼式換熱器結(jié)構(gòu)與類型
管殼式換熱器由殼體、傳熱管束、管板、折流板(擋板)和管箱等部件組成。殼體多為圓筒形,內(nèi)部裝有管束,管束兩端固定在管板上。
進(jìn)行換熱的冷熱兩種流體,一種在管內(nèi)流動(dòng),稱為管程流體;另一種在管外流動(dòng),稱為殼程流體。為提高管外流體的傳熱分系數(shù),通常在殼體內(nèi)安裝若干擋板。
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(qiáng)流體湍流程度。
換熱管在管板上可按等邊三角形或正方形排列。等邊三角形排列較緊湊,管外流體湍動(dòng)程度高,傳熱分系數(shù)大;正方形排列則管外清洗方便,適用于易結(jié)垢的流體。
管殼式換熱器
拉桿和定距管
折流板、支持板的固定一般采用拉桿或拉桿和定距管與管板固定。常用的固定結(jié)構(gòu)有兩種,即拉桿定距管結(jié)構(gòu)和點(diǎn)焊結(jié)構(gòu),見圖所示:
a) 拉桿定距管結(jié)構(gòu),用于換熱管外徑大于或等于 19mm 的管束。
b) 拉桿與折流板點(diǎn)焊結(jié)構(gòu),用于換熱管外徑小于或等于 14mm 的管束。
1拉桿的尺寸
拉桿的連接尺寸按圖所示和表4確定。
表4 拉桿尺寸
2拉桿的布置
拉桿應(yīng)盡量均勻布置在管束的外邊緣。對(duì)于大直徑的換熱器,在布管區(qū)內(nèi)或靠近折流板缺口處應(yīng)布置適當(dāng)數(shù)量的拉桿。
雙殼程結(jié)構(gòu)
在殼程內(nèi)安裝一平行于換熱管軸線的矩形平板,即縱向隔板,將殼程一分為二,即雙殼程,見圖所示。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。
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(wú)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