管殼式換熱器中換熱管與管板的連接：脹接加焊接

當(dāng)溫度和壓力較高，且在熱變形、熱沖擊、熱腐蝕和流體壓力的作用下，換熱管與管板連接處極易被破壞，采用脹接或焊接均難以保證連接強(qiáng)度和密封性的要求。目前廣泛采用的是脹焊并用的方法。脹接加焊接結(jié)構(gòu)能夠有效地阻尼管束振動對焊縫的損傷，可以有效地消除應(yīng)力腐蝕和間隙腐蝕，提高了接頭的性能，從而提高了換熱器的使用壽命，比單純脹接或強(qiáng)度焊具有更高的強(qiáng)度和密封性。對普通的換熱器通常采用“貼脹%強(qiáng)度焊”的形式;而使用條件苛刻的換熱器則要求采用“強(qiáng)度脹%密封焊”的形式。脹接加焊接按脹接與焊接在工序中的先后次序可分為先脹后焊和先焊后脹兩種。

(1)先脹后焊脹接時使用的潤滑油會滲透進(jìn)入接頭間隙，而它們對焊接裂紋、氣孔等有很強(qiáng)的敏感性，從而使焊接時產(chǎn)生缺陷的現(xiàn)象更加嚴(yán)重。這些滲透進(jìn)入間隙的油污很難清除干凈，所以采用先脹后焊工藝，不宜采用機(jī)械脹接的方式。采用貼脹雖不耐壓，但可以消除管子與管板管孔的間隙，所以能有效的阻尼管束振動到管口的焊接部位。

(2)先焊后脹對于先焊后脹工藝，首要的問題是控制管子與管板孔的精度及其配合。當(dāng)管子與管板管孔的間隙小到一定值后，脹接過程將不至于損傷焊接接頭的質(zhì)量。但是焊口承受剪切力的能力相對較差，所以強(qiáng)度焊時，若控制達(dá)不到要求，可能造成過脹失效或脹接對焊接接頭的損傷。

列管式換熱器的特點(diǎn)有哪些

列管式換熱器是目前化工及酒精生產(chǎn)上應(yīng)用廣的一種換熱器。它主要由殼體、管板、換熱管、封頭、折流擋板等組成。所需材質(zhì) ，可分別采用普通碳鋼列管式換熱器、紫銅、或不銹鋼列管式換熱器制

作。在進(jìn)行換熱時，一種流體由封頭的連結(jié)管處進(jìn)入，在管流動，從封頭另一端的出口管流出，這稱之管程;另-種流體由殼體的接管進(jìn)入，從殼體上的另一接管處流出，這稱為殼程列管式換熱器。

固定管板式換熱器

列管式換熱器的結(jié)構(gòu)比較簡單、緊湊、造價便宜，但管外不能機(jī)械清洗。此種換熱器管束連接在管板上，管板分別焊在外殼兩端，并在其上連接有頂蓋，頂蓋和殼體裝有流體進(jìn)出口接管。通常在管外裝

置一系列垂直于管束的擋板。同時管子和管板與外殼的連接都是剛性的，而管內(nèi)管外是兩種不同溫度的流體。因此，當(dāng)管壁與殼壁溫差較大時，由于兩者的熱膨脹不同，產(chǎn)生了很大的溫差應(yīng)力，以至管

子扭彎或使管子從管板上松脫，甚至毀壞換熱器。

為了克服溫差應(yīng)力必須有溫差補(bǔ)償裝置，一般在管壁與殼壁溫度相差50℃以上時，為安全起見，換熱器應(yīng)有溫差補(bǔ)償裝置。但補(bǔ)償裝置（膨脹節(jié)）只能用在殼壁與管壁溫差低于60～70℃和殼程流體壓強(qiáng)

不高的情況。一般殼程壓強(qiáng)超過0.6Mpa時由于補(bǔ)償圈過厚，難以伸縮，失去溫差補(bǔ)償?shù)淖饔?，就?yīng)考慮其他結(jié)構(gòu)。

什么是列管式換熱器

列管式換熱器（tubular exchanger）是目前化工及酒精生產(chǎn)上應(yīng)用廣的一種換熱器。它主要由殼體、管板、換熱管、封頭、折流擋板等組成。所需材質(zhì) ，可分別采用普通碳鋼、紫銅、或不銹鋼制作。在進(jìn)行換熱時，一種流體由封頭的連結(jié)管處進(jìn)入，在管流動，從封頭另一端的出口管流出，這稱之管程；另一種流體由殼體的接管進(jìn)入，從殼體上的另一接管處流出，這稱為殼程列管式換熱器。

管殼式換熱器可分為以下幾種主要類型：

①固定管板式換熱器管束兩端的管板與殼體聯(lián)成一體，結(jié)構(gòu)簡單,但只適用于冷熱流體溫度差不大,且殼程不需機(jī)械清洗時的換熱操作。當(dāng)溫度差稍大而殼程壓力又不太高時，可在殼體上安裝有彈性的補(bǔ)償圈，以減小熱應(yīng)力。

②浮頭式換熱器管束一端的管板可自由浮動，完全消除了熱應(yīng)力;且整個管束可從殼體中抽出,便于機(jī)械清洗和檢修。浮頭式換熱器的應(yīng)用較廣，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價較高。

③ U型管式換熱器 每根換熱管皆彎成U形，兩端分別固定在同一管板上下兩區(qū)，借助于管箱內(nèi)的隔板分成進(jìn)出口兩室。此種換熱器完全消除了熱應(yīng)力，結(jié)構(gòu)比浮頭式簡單，但管程不易清洗。

④渦流熱膜換熱器渦流熱膜換熱器采用的渦流熱膜傳熱技術(shù)，通過改變流體運(yùn)動狀態(tài)來增加傳熱效果，當(dāng)介質(zhì)經(jīng)過渦流管表面時，強(qiáng)力沖刷管子表面，從而提高換熱效率?？蛇_(dá)10000W/m2℃。同時這種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了耐腐蝕、耐高溫、耐高壓、防結(jié)垢功能。其它類型的換熱器的流體通道為固定方向流形式，在換熱管表面形成繞流，對流換熱系數(shù)降低。

管殼式換熱器的安裝要點(diǎn)

1）、熱交換器應(yīng)以工作壓力的1.5倍做水壓試驗(yàn)，蒸汽部分應(yīng)不低于蒸汽供汽壓力加0.3MPa；熱水部分應(yīng)不低于0.4MPa。在試驗(yàn)壓力下，保持10min壓力不降。

2）、管殼式換熱器前端應(yīng)留有抽卸管束的空間，即其封頭于墻壁或屋頂?shù)木嚯x不得小于換熱器的長度，設(shè)備運(yùn)行操作通道凈寬不宜小于0.8m。

3）、各類閥門和儀表的安裝高度應(yīng)便于操作和觀察。

4）、加熱器上部附件（一般指安全閥）的點(diǎn)至建筑結(jié)構(gòu)點(diǎn)的垂直凈距應(yīng)滿足安裝檢測的要求，并不得小于0.2m。