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U型管式換熱器的優(yōu)點是:
◆管束可以自由浮動,無須考慮溫差應(yīng)力,可用于大溫差場合;
◆它只有一塊管板,法蘭數(shù)量少,泄點少、結(jié)構(gòu)簡單;
◆U型管式換熱器運行可靠,造價低。
U型管式換熱器的缺點是:
◆管內(nèi)清洗比較困難。由于管子需要有一定的彎曲半徑,管板的利用率較低;
◆管束內(nèi)層的管間距大,殼程易短路。當(dāng)管內(nèi)流速太高時,將會對U形彎管段產(chǎn)生嚴(yán)重的沖蝕,影響其使用壽命;
◆內(nèi)層管若損壞就不能更換,因而報廢率較高。
管殼式換熱器由于管內(nèi)外流體的溫度不同,因之換熱器的殼體與管束的溫度也不同。如果兩溫度相差很大,換熱器內(nèi)將產(chǎn)生很大熱應(yīng)力,導(dǎo)致管子彎曲、斷裂,或從管板上拉脫。因此,當(dāng)管束與殼體溫度差超過50℃時,需采取適當(dāng)補償措施,以消除或減少熱應(yīng)力。根據(jù)所采用的補償措施,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。
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,便于機械清洗和檢修。換熱器(heatexchanger),是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備,又稱熱交換器。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。
一、熱交換器的用戶或設(shè)計委托方應(yīng)以正式書面形式向設(shè)計單位提出設(shè)計條件,且至少應(yīng)包含以下內(nèi)容:
(1)設(shè)計所依托的主要標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范;
(2)操作參數(shù)(包括工作壓力、工作溫度范圍、液位高度、接管載荷以及循環(huán)載荷等);
(3)使用地及其自然條件(包括環(huán)境溫度、抗震設(shè)防烈度、風(fēng)載荷和雪載荷等);
(4)介質(zhì)組分與特性;
(5)預(yù)期使用年限;
(6)幾何參數(shù)和管口方位;
(7)鋼制管束等級;
(8)設(shè)計需要的其他必要條件。
膨脹節(jié)的結(jié)構(gòu)形式分類
管道膨脹節(jié)按結(jié)構(gòu)形式主要分為彎管式膨脹節(jié)、波紋管膨脹節(jié)和套管伸縮節(jié)3種。
01 彎管式膨脹節(jié)
彎管式膨脹節(jié)是將管子彎成U形或其他形體,并利用形體的彈性變形能力進行補償。它的優(yōu)點是強度好、壽命長、可在現(xiàn)場制作,缺點是占用空間大、消耗鋼材多和摩擦阻力大,這種膨脹節(jié)廣泛用于各種蒸汽管道上。
02 波紋管膨脹節(jié)
波紋管膨脹節(jié)是用金屬波紋管制成的一種膨脹節(jié)。它能沿軸線方向伸縮,也允許少量彎曲,用在管道上進行軸向長度補償。使用時在波紋管兩端設(shè)置有保護拉桿或保護環(huán),在與它聯(lián)接的兩端管道上設(shè)置導(dǎo)向支架。當(dāng)管內(nèi)流速太高時,將會對U形彎管段產(chǎn)生嚴(yán)重的沖蝕,影響其使用壽命。另外還有轉(zhuǎn)角式和橫向式膨脹節(jié),可用來補償管道的轉(zhuǎn)角變形和橫向變形。這類膨脹節(jié)的優(yōu)點是節(jié)省空間和材料,便于標(biāo)準(zhǔn)化和批量生產(chǎn),缺點是壽命較短,一般用于溫度和壓力不很高、長度較短的管道上。
03 套管伸縮節(jié)
套管伸縮節(jié)由能夠作軸向相對運動的內(nèi)外套管組成,內(nèi)外套管之間采用填料函密封。使用時保持兩端管子在一條軸線上移動,在伸縮節(jié)的兩端裝設(shè)導(dǎo)向支架。它的優(yōu)點是對流體的流動摩擦阻力小,結(jié)構(gòu)緊湊;缺點是密封性較差,對固定支架推力較大。冷凝器是放出熱量的設(shè)備,將蒸發(fā)器中吸收的熱量連同壓縮機功所轉(zhuǎn)化的熱量一起傳遞給冷卻介質(zhì)帶走。套管伸縮節(jié)主要用于水管道和低壓蒸汽管道。