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管束可以為固定管板式、浮頭式或U 型管式。釜式換熱器清洗維修方便,可處理不清潔、易結垢的介質,并能承受高溫、高壓。它適用于液-汽式換熱,可作為簡結構的廢熱鍋爐。
管殼式換熱器傳熱機理
一般來說,管殼式換熱器制造容易,生產成本低,選材范圍廣,清洗方便,適應性強,處理量大,工作可靠,且能適應高溫高壓。雖然它在結構緊湊性、傳熱輕度和單位金屬消耗量方面無法與板式和板翅式換熱器相比,但它由于具有前述的一些優(yōu)點,因而在化工、石油能源等行業(yè)的應用中仍處于主導地位。
管殼式換熱器是把管子與管板連接,再用殼體固定。它的型式大致分為固定管板式、釜式浮頭式、U型管式、滑動管板式、填料函式及套管式等幾種,前面我們簡要介紹過。
根據介質的種類、壓力、溫度、污垢和其他條件,管板與殼體的連接的各種結構型式特點,傳熱管的形狀和傳熱條件,造價,維修檢查方便等情況來選擇設計制造各種管殼式換熱器。
螺旋折流板:分為單螺旋折流板和雙螺旋折流板優(yōu)點是換熱好,壓降低,流動均勻;缺點是制造困難;設計要點是螺旋角度5-45°,適合的場合時壓降受限,容易結垢的場合。廣告中華人民共和國機械行業(yè)標準:制冷與空調用套管換熱器作者:中華人民共和國京東
折流桿:優(yōu)點是支撐優(yōu),流動均勻,壓降低基本無振動問題;缺點是低的換熱效果;管子布置只能為45°和90°;適合場合是低壓降氣體冷凝和換熱。
窩巢型:支撐優(yōu),流動均勻,壓降低;缺點是比換熱效果不好,設計基本無要求。
蛋框型:支撐好,制造經濟;缺點是高溫應力下發(fā)生變形;設計基本無要求。
換熱終溫的確定
換熱終溫一般由工藝過程的需要確定。當換熱終溫可以選擇時,其數(shù)值對換熱器是否經濟合理有很大的影響。在熱流體出口溫度與冷流體出口溫度相等的情況下,熱量利用效率,但是有效傳熱溫差,換熱面積。
另外,在確定物流出口溫度時,不希望出現(xiàn)溫度交叉現(xiàn)象,即熱流體出口溫度低于冷流體出口溫度。
當上述情況排除后,介質走哪一程的選擇,應著眼于提高傳熱系數(shù)和充分的利用壓力降上。由于介質在殼程的流動容易達到湍流(Re≥100),因而將粘度大的或流量小的流體,即雷諾數(shù)低的流體走殼程一般是有利的。
反之,如果流體在管程能夠達到湍流時,則安排走管程較合理。若從壓力降的角度考慮,一般是雷諾數(shù)低的走殼程合理。