管殼式換熱器的設計1

1、熱交換器原理與設計第二章 管殼式換熱器-設計1 換熱器換熱器直接混合式直接混合式間壁式間壁式蓄熱式蓄熱式套管式換熱器套管式換熱器列管式換熱器列管式換熱器板式換熱器板式換熱器熱管換熱器熱管換熱器固定板式換熱器固定板式換熱器浮頭換熱器浮頭換熱器U型管式換熱器型管式換熱器空氣冷卻器空氣冷卻器按工作原理分三大類：直接混合式、蓄熱式、間壁式按工作原理分三大類：直接混合式、蓄熱式、間壁式2.1 管殼式換熱器的類型、標準和結構管殼式換熱器的類型、標準和結構1 1 類型和標準類型和標準1) 1) 固定管板式換熱器固定管板式換熱器管板與殼體固定在一起管板與殼體固定在一起2.1 管殼式換熱器的類型、標準和結構管殼

2、式換熱器的類型、標準和結構1 1 類型和標準類型和標準1) 1) 固定管板式換熱器固定管板式換熱器優(yōu)點：優(yōu)點：缺點：缺點：(1) 結構簡單緊湊，制造成本低，重量輕。結構簡單緊湊，制造成本低，重量輕。(2) 與其它類型換熱器相比，在相同殼體直徑下，與其它類型換熱器相比，在相同殼體直徑下，排管數(shù)目最多。排管數(shù)目最多。(3) 管內(nèi)便于清洗。管內(nèi)便于清洗。殼程不能用機械方法清洗，應走清潔流體。殼程不能用機械方法清洗，應走清潔流體。 不設膨脹節(jié)時，管、殼程可能產(chǎn)生較大的溫差不設膨脹節(jié)時，管、殼程可能產(chǎn)生較大的溫差應力。應力。管和殼的熱膨脹不同，使管與管板的借管和殼的熱膨脹不同，使管與管板的借口脫開，發(fā)生

3、泄漏?？诿撻_，發(fā)生泄漏。解決方法：解決方法： 設置膨脹節(jié)設置膨脹節(jié)2.1 管殼式換熱器的類型、標準和結構管殼式換熱器的類型、標準和結構1 1 類型和標準類型和標準1) 1) 固定管板式換熱器固定管板式換熱器2.1 管殼式換熱器的類型、標準和結構管殼式換熱器的類型、標準和結構1 1 類型和標準類型和標準2) U2) U形管式換熱器形管式換熱器管束由管束由U U形彎管組成形彎管組成優(yōu)點：優(yōu)點：2.1 管殼式換熱器的類型、標準和結構管殼式換熱器的類型、標準和結構(1) 結構簡單，省去一塊管板和一個管箱，造價低。結構簡單，省去一塊管板和一個管箱，造價低。(2) 管束和殼體分離，熱膨脹時互不約束，消除熱

4、應力。管束和殼體分離，熱膨脹時互不約束，消除熱應力。(3) 管束可以從殼體中抽出，管外清洗方便。管束可以從殼體中抽出，管外清洗方便。缺點：缺點：(1) 彎管必須保持一定曲率半徑，管束中央會存在較大的彎管必須保持一定曲率半徑，管束中央會存在較大的空隙，流體易走短路，對傳熱不利?？障?，流體易走短路，對傳熱不利。(2) 管內(nèi)不能用機械方法清洗，宜走清潔流體。管內(nèi)不能用機械方法清洗，宜走清潔流體。(3) 管子泄漏損壞時，只有最外層管子可以更換，其他管管子泄漏損壞時，只有最外層管子可以更換，其他管子只能堵死，會減小換熱面積。子只能堵死，會減小換熱面積。1 1 類型和標準類型和標準2) U2) U形管式換

5、熱器形管式換熱器2.1 管殼式換熱器的類型、標準和結構管殼式換熱器的類型、標準和結構1 1 類型和標準類型和標準3) 3) 浮頭式換熱器浮頭式換熱器管板一端與殼體固定，另一端可自由滑動管板一端與殼體固定，另一端可自由滑動優(yōu)點：優(yōu)點：(1) 殼體和管束熱變形自由，不產(chǎn)生熱應力。殼體和管束熱變形自由，不產(chǎn)生熱應力。(2) 管束可從殼體中抽出，便于殼程的檢修和清洗。管束可從殼體中抽出，便于殼程的檢修和清洗。缺點：缺點： (1) 結構復雜，造價高。結構復雜，造價高。(2) 為使一端管板浮動，需增加一個內(nèi)浮頭蓋及相關連為使一端管板浮動，需增加一個內(nèi)浮頭蓋及相關連接件以保證密封，操作時，如果內(nèi)浮頭蓋連接處

6、泄接件以保證密封，操作時，如果內(nèi)浮頭蓋連接處泄漏將無法發(fā)現(xiàn)，所以應嚴格保證其密封性能。漏將無法發(fā)現(xiàn)，所以應嚴格保證其密封性能。(3) 為使管束檢修時能抽出，在管束外緣與殼壁之間形為使管束檢修時能抽出，在管束外緣與殼壁之間形成寬度為成寬度為1622mm的環(huán)隙，不僅減少了排管數(shù)目，的環(huán)隙，不僅減少了排管數(shù)目，而且增加了旁路流路，降低了換熱器的熱效率。而且增加了旁路流路，降低了換熱器的熱效率。2.1 管殼式換熱器的類型、標準和結構管殼式換熱器的類型、標準和結構1 1 類型和標準類型和標準3) 3) 浮頭式換熱器浮頭式換熱器適用：適用：管殼間溫差大，殼程介質(zhì)腐蝕性強、易結垢的情況。管殼間溫差大，殼程介

7、質(zhì)腐蝕性強、易結垢的情況。2.1 管殼式換熱器的類型、標準和結構管殼式換熱器的類型、標準和結構1 1 類型和標準類型和標準4) 4) 填料函式換熱器填料函式換熱器一端固定，另一端可在填料函中滑動一端固定，另一端可在填料函中滑動優(yōu)點：優(yōu)點：2.1 管殼式換熱器的類型、標準和結構管殼式換熱器的類型、標準和結構1 1 類型和標準類型和標準4) 4) 填料函式換熱器填料函式換熱器(1) 結構比浮頭式換熱器簡單，殼體和管束熱變形自結構比浮頭式換熱器簡單，殼體和管束熱變形自由，不產(chǎn)生熱應力。由，不產(chǎn)生熱應力。(2) 管束可從殼體中抽出，殼程的檢修和清洗方便。管束可從殼體中抽出，殼程的檢修和清洗方便。缺點：

8、缺點：填料函式換熱器通常只適用于低壓和小直徑場合。填料函式換熱器通常只適用于低壓和小直徑場合。填料函處形成動密封，殼程介質(zhì)易泄漏，要求殼程填料函處形成動密封，殼程介質(zhì)易泄漏，要求殼程介質(zhì)溫度和壓力不能過高，且無毒、非易燃和易爆。介質(zhì)溫度和壓力不能過高，且無毒、非易燃和易爆。2.1 管殼式換熱管殼式換熱器的類型、標準器的類型、標準和結構和結構1 1 類型和標準類型和標準5) 5) 換熱器的命名換熱器的命名管殼式換熱器主要有管殼式換熱器主要有前端管箱型式、殼體前端管箱型式、殼體形式和后端結構型式形式和后端結構型式三部分進行命名。三部分進行命名。如如AES或或BES浮頭式浮頭式換熱器。換熱器。2.1

9、 管殼式換熱器的類型、標準和結構管殼式換熱器的類型、標準和結構1 1 類型和標準類型和標準6) 6) 浮頭式換熱器的各個零部件名稱浮頭式換熱器的各個零部件名稱1 1 平蓋平蓋2 2 平蓋管箱平蓋管箱( (部件部件) )3 3 接管法蘭接管法蘭4 4 管箱法蘭管箱法蘭5 5 固定管板固定管板6 6 殼體法蘭殼體法蘭7 7 防沖板防沖板8 8 儀表接口儀表接口9 9 加強圈加強圈37 37 固定鞍座固定鞍座( (部件部件) )38 38 滑道滑道39 39 管箱墊片管箱墊片40 40 管箱圓筒管箱圓筒( (短節(jié)短節(jié)) )41 41 封頭管箱封頭管箱( (部件部件) )42 42 分程隔板分程隔板1

10、0 10 殼體殼體( (部件部件) 11 ) 11 折流板折流板 12 12 旁路擋板旁路擋板 13 13 拉桿拉桿 14 14 定距管定距管 15 15 支持板支持板 32 32 接管接管 33 33 活動鞍座活動鞍座( (部件部件) 34 ) 34 換熱管換熱管 35 35 擋管擋管 36 36 管束管束( (部件部件) ) 16 16 雙頭螺柱或螺栓雙頭螺柱或螺栓17 17 螺母螺母 18 18 外頭蓋墊片外頭蓋墊片 19 19 外頭蓋側法蘭外頭蓋側法蘭20 20 外頭蓋法蘭外頭蓋法蘭21 吊耳吊耳22 放氣口放氣口23 凸形封頭凸形封頭24 浮頭法蘭浮頭法蘭25 浮頭墊片浮頭墊片26 球冠形封頭球冠形封頭27 浮動管板浮動管板28 浮頭蓋浮頭蓋(部件部件)29 外頭蓋外頭蓋(部件部件)30 排液口排液口31 鉤圈鉤圈32 接管接管2.1 管殼式換熱器的類型、標準和結構管殼式換熱器的類型、標準和結構1 1 類型和標準類型和標準7) 7) 管殼式換熱器的標準管殼式換熱器的標準 美國的美國的TEMA標準標準 Tubular Exchanger Manufactures Association 我國的我國的GB151-1999標準標準 中華人民共和國國家標準中華人民