管壳式换热器简介

管壳式换热器也称为管式换热器。它是一种以封闭在壳体内的管束壁面为传热面的隔板式换热器。这种换热器结构简单,运行可靠。可由各种结构材料制成,可在高温高压下使用。是目前应用最广泛的类型。

使用:?适用于电镀、电解、磷化、脱脂、酸洗、化学镀镍磷、阳极氧化、铝冶炼、电子、化工、医药、食品等行业的液相加热、冷却、蒸发、浓缩。

管壳式换热器由壳体、传热管束、管板、挡板(折流板)和管箱组成。壳体多为圆柱形,内部安装管束,管束两端固定在管板上。进行热交换的两种流体,热的和冷的,一种在管内流动,称为管程流体;另一种在管外流动,称为壳程流体。为了提高管外流体的传热系数,通常在壳体内安装几块折流板。折流板可以提高壳程流体速度,迫使流体按规定距离多次穿过管束,增强流体湍流程度。换热管可以在管板上排列成等边三角形或正方形。等边三角形排列紧凑,管外流体湍动,传热系数大;方形布置便于管外清洗,适用于易结垢的流体。

流体每通过一次管束,称为一次管程;每次通过壳都称为壳程。图为最简单的单壳程单管程换热器,简称1-1换热器。为了提高管道内的流体速度,可以在两端的管箱内设置挡板,将所有管道分成几组。这样,流体一次只通过一部分管子,因此在管束中多次往返,称为多管程。同样,为了提高管外流速,也可以在壳体内安装纵向挡板,迫使流体多次通过壳体空间,称为多壳程。多管程和多壳程可以一起使用。

类型

由于管内外流体的温度不同,管壳式换热器的壳体和管束具有不同的温度。如果两个温度之间的温差很大,换热器中会产生很大的热应力,从而导致管板弯曲、断裂或脱落。因此,当管束与壳体温差超过50℃时,应采取适当的补偿措施,以消除或减小热应力。根据采用的补偿措施,管壳式换热器可分为以下主要类型:

①固定管板式换热器管束两端的管板与壳体为一体,结构简单,但只适用于冷热流体温差不大,壳程不需要机械清洗的换热操作。当温差稍大,壳程压力不太高时,可在壳体上安装弹性补偿环,以减小热应力。

②浮头换热器管束一端的管板可以自由浮动,完全消除了热应力;整个管束可从壳体中抽出,便于机械清洗和维护。浮头式换热器应用广泛,但结构复杂,成本高。

③?u型管换热器?每根换热管弯曲成U形,其两端分别固定在同一管板的上下区域,并通过管箱内的隔板分成入口和出口两个腔室。这种换热器完全消除热应力,结构比浮头式简单,但管程不容易清洗。

④涡旋热膜换热器涡旋热膜换热器采用最新的涡旋热膜传热技术,通过改变流体运动状态来提高传热效果。当介质通过涡流管表面时,强烈冲刷管表面,从而提高传热效率。高达10000W/m2℃。同时,这种结构实现了耐腐蚀、耐高温、耐高压和防垢的功能。其他类型换热器的流体通道是固定方向流动的形式,在换热管表面周围形成流动,降低对流传热系数。

根据换热设备推广中心的数据,涡旋式热膜换热器最大的特点是经济性和安全性的统一。由于考虑了换热管之间以及换热管与壳体之间的流动关系,湍流不是由挡板强制的,而是在换热管之间自然诱导出交变的涡流,在保证换热管不相互摩擦的前提下,维持了应有的颤振力。换热管具有良好的刚性和柔性,不会相互碰撞,既克服了浮盘管换热器之间碰撞损坏的问题,又避免了普通管壳式换热器容易结垢的问题。

运行特性

1.高效节能。该热交换器的传热系数为6000-8000 W/m2.0c..

2.全不锈钢,使用寿命长,可达20年以上。

3.变层流为湍流,提高换热效率,降低热阻。

4.换热速度快,耐高温(400℃),耐高压(2.5Mpa)。

5.结构紧凑,占地面积小,重量轻,安装方便,节省土建投资。

6.设计灵活,规格齐全,实用性和针对性强,节省资金。

7.适用条件广泛,适用于大压力温度范围和各种介质的热交换。

8.维护成本低,操作简单,清洗周期长,清洗方便。

9.采用纳米热膜技术,显著提高传热系数。

10.应用领域广泛,可广泛应用于热电、厂矿、石油化工、城市集中供热、食品医药、能源电子、机械轻工等领域。