淺析管殼式換熱器應(yīng)用普遍的原因

     關(guān)閉其中管殼式換熱器雖在熱效率、緊湊性、金屬消耗量等方面均不如板式換熱器，但它卻具有結(jié)構(gòu)堅固、可靠程度高、適應(yīng)性強、材料范圍廣等特點，因此成為石油、化工生產(chǎn)中，尤其是高溫、高壓和大型換熱器的主要結(jié)構(gòu)形式。

      管殼式換熱器主要有固定管板式換熱器、浮頭式換熱器、填函式換熱器和U型管式換熱器，而其中固定管板式換熱器由于結(jié)構(gòu)簡單，造價低，管殼式換熱器因此應(yīng)用普遍。 管殼式換熱器在化工企業(yè)中管殼式換熱器的類型很多，如板式，套管式，蝸殼式，管殼式。其中管殼式換熱器雖在熱效率、緊湊性、金屬消耗量等方面均不如板式換熱器，但它卻具有結(jié)構(gòu)堅固、可靠程度高、適應(yīng)性強、材料范圍廣等特點，因此成為石油、化工生產(chǎn)中，尤其是高溫、高壓和大型換熱器的主要結(jié)構(gòu)形式。管殼式換熱器主要有固定管板式換熱器、浮頭式換熱器、填函式換熱器和U型管式換熱器，而其中固定管板式換熱器由于結(jié)構(gòu)簡單，造價低，管殼式換熱器因此應(yīng)用普遍。

介紹管殼式換熱器的傳熱知識

管殼式換熱器是工業(yè)中應(yīng)用廣泛、運用可靠性良好的一種換熱設(shè)備。在二十世紀(jì)六、七十年始了強化技術(shù)的研究。強化傳熱主要有兩種途徑:

(1)增大傳熱面積,但換熱器的傳熱面積不可能制地增大,否則投資費用會大大增加,并且隨著工業(yè)化的進(jìn)展,設(shè)備要緊湊化;

(2)提高傳熱系數(shù),主要從管程和殼程傳熱強化系數(shù)的提高方面上考慮。許多科研工作者已經(jīng)在這一方面上進(jìn)行了大量的研究,并且取得了很大的成效。本文主要討論了管殼式換熱器管程的強化傳熱———改變管子外形或在管內(nèi)加入插入物,介紹了螺旋槽管、橫紋管、螺旋扁管、管內(nèi)插入物、翅片管、縮放管和三維內(nèi)肋管等多種強化傳熱管的研究進(jìn)展。

1螺旋槽管

螺旋槽管是一種管壁上具有外凸和內(nèi)凸的異形管,管壁上的螺旋槽能在有相變和無相變的傳熱中明顯提高管內(nèi)外的傳熱系數(shù),起到雙邊強化的作用。根據(jù)在光管表面加工螺旋槽的類型螺旋槽管有單頭和多頭之分,其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有槽深e、槽距p和槽旋角β。美國、英國、日本從1970年至1980年間對螺旋槽管進(jìn)行了大量的研究[1]。華南理工大學(xué)、北京理工大學(xué)和重慶大學(xué)也對螺旋槽管進(jìn)行試驗研究,而且都取得顯著的成效。此外,研究還表明單頭螺旋槽管比多頭螺旋槽管的性能好。

2橫紋管

1974年前蘇聯(lián)首先提出橫紋管,它是一種用普通圓管作毛胚,在管外壁經(jīng)簡單滾軋出與軸線垂直的凹槽,同時在管內(nèi)形成一圈突起的環(huán)肋。其強化機理為:當(dāng)管內(nèi)流體經(jīng)橫向環(huán)肋時,管壁附近形成軸向漩渦,增加了邊界層的擾動,有利于熱量通過邊界層的傳遞。當(dāng)渦流即將消失時,流體又流經(jīng)下一個橫肋,不斷產(chǎn)生軸向渦流,因而保持連續(xù)且穩(wěn)定的強化作用。

3螺旋扁管

螺旋扁管是瑞士Allares公司首先提出、美國Brown公司經(jīng)過改進(jìn)的一種換熱管。由于管子的結(jié)構(gòu),流體在管內(nèi)處于螺旋流動,促湍流程度。

管殼式換熱器的分類及特點

     管殼式換熱器的大量應(yīng)用有效的提高了能源的利用率,使企業(yè)成本降低,效益提高.管殼式換熱器是一個量大而品種繁多的產(chǎn)品,下面就為大家介紹一下管殼式換熱器的分類:

    、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償圈,以減小熱應(yīng)力.

    第二、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.

    第三、 U型管換熱器.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.

1、傳熱迅捷、換熱、換熱效率可達(dá)100%。

2、冷凝水充分回收，循環(huán)利用，整個系統(tǒng)水自潔防垢，換熱器、管殼式換熱器及換熱系統(tǒng)可保持長效穩(wěn)定的熱交換性能，大限度降低系統(tǒng)結(jié)垢現(xiàn)象，不會因難以克服的結(jié)垢弊端而降低系統(tǒng)換熱效率。

3、換熱器采用全不銹鋼制作，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計科學(xué)，工藝制作精良，壽命長，可達(dá)20年以上。

4、關(guān)鍵部件采用德國先進(jìn)工藝技術(shù)及訂單加工，因而主機不受蒸汽壓力及系統(tǒng)壓力影響，有效消除噪音、汽擊現(xiàn)象，整機運行平穩(wěn)。