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管殼式換熱器結(jié)構(gòu):由殼體、傳熱管束、管板、折流板(擋板)和管箱等部件組成。殼體多為圓筒形,內(nèi)部裝有管束,管束兩端固定在管板上。進(jìn)行換熱的冷熱兩種流體,一種在管內(nèi)流動(dòng),稱為管程流體;另一種在管外流動(dòng),稱為殼程流體。為提高管外流體的傳熱分系數(shù),通常在殼體內(nèi)安裝若干擋板。由于進(jìn)口LNG有助于能源消費(fèi)國(guó)實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)多元化、保障能源安全,供應(yīng)多元化、保障能源安全,而出口LNG有助于生產(chǎn)國(guó)有效開(kāi)發(fā)資源、增加外匯收入、促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展,資源、增加外匯收入、促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。擋板可提高殼程流體速度,迫使流體按規(guī)定路程多次橫向通過(guò)管束,增強(qiáng)流體湍流程度。換熱管在管板上可按等邊三角形或正方形排列。等邊三角形排列較緊湊,管外流體湍動(dòng)程度高,傳熱分系數(shù)大;正方形排列則管外清洗方便,適用于易結(jié)垢的流體。
流體每通過(guò)管束一次稱為一個(gè)管程;每通過(guò)殼體一次稱為一個(gè)殼程。圖示為的單殼程單管程換熱器,簡(jiǎn)稱為1-1型換熱器。為提高管內(nèi)流體速度,可在兩端管箱內(nèi)設(shè)置隔板,將全部管子均分成若干組。管式換熱器主要分為固定管板、填料函、U型管、折流板和多殼程五種類型,應(yīng)用范圍不同。這樣流體每次只通過(guò)部分管子,因而在管束中往返多次,這稱為多管程。同樣,為提高管外流速,也可在殼體內(nèi)安裝縱向擋板,迫使流體多次通過(guò)殼體空間,稱為多殼程。多管程與多殼程可配合應(yīng)用。
介紹管殼式換熱器的傳熱知識(shí)
縮放管
縮放管是由依次交替的多節(jié)漸縮段和漸擴(kuò)段構(gòu)成,流體在該管結(jié)構(gòu)的作用下引起湍動(dòng),從而提高傳熱效率。縮放管應(yīng)用于單相流的研究已開(kāi)展很多。華南理工大學(xué)提出一種改型縮放管,將每個(gè)縮放單元段中的擴(kuò)張段減到小,并采用外凸圓弧、內(nèi)凹弧和直線相連接的方式。簡(jiǎn)析管殼式換熱器的使用小常識(shí)管殼式換熱器是由許多波紋形的傳熱板片,按一定的間隔,通過(guò)橡膠墊片壓緊組成的可拆卸的換熱設(shè)備。同時(shí)還對(duì)該改進(jìn)型管進(jìn)行自然對(duì)流沸騰換熱特性的實(shí)驗(yàn)研究,表明了改進(jìn)型縮放管的自然對(duì)流沸騰換熱性能優(yōu)于普通縮放管[7]。陳穎[8,9]經(jīng)實(shí)驗(yàn)和模擬計(jì)算,表明該改進(jìn)型縮放管有較好的強(qiáng)化傳熱效果。
維內(nèi)肋管
三維內(nèi)肋管是通過(guò)專用的工具經(jīng)過(guò)一定的方法對(duì)普通圓管內(nèi)壁加工而成的強(qiáng)化傳熱元件。流體在管內(nèi)受到三維肋的作用而其熱邊界層的厚度減薄,從而提高對(duì)流傳熱膜系數(shù)。在清洗換熱器中板片表面水垢的時(shí)候,可以用含溶液或含烏洛托平、、硫酸的溶液作為清洗液,并將清洗溫度控制在40℃-60℃,不能過(guò)高也不能過(guò)低。在某些煙氣管對(duì)流換熱中,三維內(nèi)肋管具有獨(dú)特的自清灰功能,李清方[10]經(jīng)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)煙氣與三維內(nèi)肋管的對(duì)流換熱系數(shù)可達(dá)光管的3.2倍,比其它強(qiáng)化管如螺紋管的傳熱效果好。
可拆式板式換熱器的保養(yǎng)與維護(hù)是比較重要的,那么具體要從哪些方 面來(lái)保養(yǎng)維護(hù)呢?
1、定期檢查各傳熱片清洗是百煉否完善,是否有沉積物、結(jié)焦、水銹層等結(jié)垢附著,并即時(shí)進(jìn)行清洗。在這同時(shí)還必須檢查各傳熱片與橡膠墊圈的粘合是否緊密,橡膠墊圈本身是否完好,以免橡膠墊圈脫膠與損壞而引起的漏泄。
2、板式熱交換器壓緊螺帽與上下導(dǎo)桿,應(yīng)經(jīng)常武動(dòng)乾坤加潤(rùn)滑油脂進(jìn)行潤(rùn)滑。
3、各儀表調(diào)節(jié)應(yīng)有專人負(fù)責(zé),并嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程進(jìn)行操作與維護(hù)。
4、當(dāng)需更換的橡膠墊圈或修補(bǔ)脫膠部分時(shí),需將該傳熱片取下,放在桌上,將舊墊圈拆下,或在脫膠處將傳熱片凹槽的膠水遺跡用細(xì)砂紙擦盡,再用或三等溶劑把凹槽內(nèi)的油跡擦盡,再把新橡膠的墊圈的背部用細(xì)砂紙擦毛,同樣用或三溶劑把油跡擦盡。然后在凹槽和橡膠墊圈背面均薄薄敷上一層膠水,待稍干一下,以不粘手指,但仍發(fā)粘為度,即將橡膠墊圈嵌入槽內(nèi),四周壓平,敷一層滑石粉,隨即將傳熱片裝上設(shè)備機(jī)架輕輕夾緊。依據(jù)管殼式換熱器的換熱流體的性質(zhì)及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),選取總傳熱系數(shù)值。根據(jù)膠水說(shuō)明書(shū)要求隔大周一段時(shí)間即可投產(chǎn)使用。
5、每次將傳熱片重新壓緊時(shí),須注意上一次壓緊時(shí)的刻度位置,切勿使橡膠墊圈壓過(guò)度,以致降低墊圈使用壽命。
6、更換傳熱片橡膠墊圈時(shí),須將該段全部更新,以免各片間隙不均,影響傳熱效果。
螺旋纏繞管式換熱器的安裝和日常維護(hù):螺旋纏繞管式換熱器的體積和重量?jī)H為傳統(tǒng)管殼式換熱器的五分之一至十分之一,對(duì)安裝空間要求低,安裝過(guò)程也不需要復(fù)雜的起重設(shè)備,人工即可完成,而傳統(tǒng)換熱器體積龐大,對(duì)安裝空間和起重工具均有較高要求,后期檢修維護(hù)時(shí)更為不便。更長(zhǎng)的使用壽命,螺旋纏繞管式換熱器全部材料均選用不銹鋼316L,焊接工藝嚴(yán)格,抗腐蝕能力強(qiáng),換熱管的螺旋狀結(jié)構(gòu)避免了運(yùn)行中產(chǎn)生的熱應(yīng)力對(duì)設(shè)備造成的損害,故設(shè)備使用壽命更廠。5、安裝方便:本系列換熱器有臥式和立式兩種型式便于在不同位置安裝。美觀的外形,螺旋纏繞管式換熱器外形結(jié)構(gòu)對(duì)稱,表面全部做鏡面拋光處理,在潮濕的環(huán)境中不產(chǎn)生銹蝕,美觀性大大提高。