鋼制管殼式換熱器是什么
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wap.xy-yx.cn | 發(fā)布時(shí)間:2025年04月08日
鋼制管殼式換熱器是一種常見(jiàn)的熱交換設備,主要由殼體、管束、管板、封頭、折流板等部件組成。以下是其詳細介紹:
1.結構組成
殼體:通常為圓筒形,是換熱器的外殼,用于容納管束和其他內部部件,并承受管程和殼程流體的壓力。
管束:由許多根管子組成,是熱量傳遞的主要場(chǎng)所。熱流體和冷流體分別在管內和管外流動(dòng),通過(guò)管壁進(jìn)行熱量交換。管子的排列方式有多種,如正三角形、正方形、轉角正方形等,不同的排列方式會(huì )影響換熱器的傳熱效果和流體阻力。
管板:位于管束兩端,用于固定管子,并將管程和殼程的流體隔開(kāi),防止兩種流體混合。管板與管子的連接方式有焊接、脹接等。
封頭:安裝在殼體兩端,與管板一起構成密封空間,使流體在管程和殼程內按規定的路徑流動(dòng)。封頭有多種形式,如橢圓形、球形、平板形等。
折流板:安裝在殼程內,用于引導殼程流體流動(dòng),增加流體的流速和湍流程度,提高傳熱效果。同時(shí),折流板還可以支撐管束,防止管子在流體沖擊下發(fā)生振動(dòng)和變形。
2.工作原理:根據熱交換原理,讓兩種不同溫度的流體在彼此不相混合的情況下,通過(guò)金屬壁面進(jìn)行熱量傳遞。例如,在石油化工生產(chǎn)中,常利用高溫的反應產(chǎn)物來(lái)加熱低溫的原料,使原料達到反應所需的溫度,同時(shí)反應產(chǎn)物得到冷卻,實(shí)現熱量的回收利用,提高能源利用率。
3.優(yōu)點(diǎn)
結構堅固:能承受較高的壓力和溫度,適用于各種不同的工作條件,如高溫、高壓、腐蝕性介質(zhì)等。
適應性強:可根據不同的工藝要求,選擇不同的管束材質(zhì)、管徑、管長(cháng)和排列方式,以及不同的殼體形式和尺寸,以滿(mǎn)足各種傳熱需求。
傳熱效率較高:通過(guò)合理設計管束和折流板的結構,可以使流體在管程和殼程內充分湍流,增加傳熱系數,提高傳熱效率。
清洗方便:管束可以從殼體中抽出,便于對管子內外表面進(jìn)行清洗和維修,延長(cháng)換熱器的使用壽命。
4.缺點(diǎn)
體積龐大:對于相同的傳熱面積,管殼式換熱器的體積相對較大,占地面積較多。
傳熱系數有限:與一些新型高效換熱器相比,管殼式換熱器的傳熱系數相對較低,在處理一些傳熱要求較高的場(chǎng)合時(shí),可能需要較大的傳熱面積。
管程和殼程流體的阻力較大:由于流體在管內和殼內流動(dòng)時(shí)需要經(jīng)過(guò)多次轉彎和節流,導致流動(dòng)阻力增加,需要消耗更多的動(dòng)力來(lái)輸送流體。
鋼制管殼式換熱器在石油、化工、電力、冶金、機械、食品等許多工業(yè)領(lǐng)域中都有廣泛的應用,是一種非常重要的熱交換設備。