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大連管殼式換熱器機(jī)組是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器。

基本信息

• 結(jié)構(gòu)：主要由殼體、管束、管板和封頭等部分組成，殼體多呈圓形，內(nèi)部裝有平行管束或者螺旋管，管束兩端固定于管板上。此外，還有折流板（或折流桿）等部件，折流板可提高殼程流體速度，增強(qiáng)流體湍流程度。

• 工作原理：屬于間壁式換熱器，其換熱管內(nèi)構(gòu)成的流體通道稱為管程，換熱管外構(gòu)成的流體通道稱為殼程。管程和殼程分別通過兩種不同溫度的流體時，溫度較高的流體通過換熱管壁將熱量傳遞給溫度較低的流體，溫度較高的流體被冷卻，溫度較低的流體被加熱，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)兩流體換熱的工藝目的。

• 材質(zhì)：外殼材質(zhì)主要有碳鋼、碳鋼與其他金屬元素的復(fù)合鋼板、不銹鋼（304、316L）等；換熱管束主要材料為不銹鋼、紫銅。也可根據(jù)介質(zhì)的不同，選用碳素鋼、銅管及其特殊材質(zhì)。

特點(diǎn)

• 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、造價低、流通截面較寬、易于清洗水垢；能使用各種結(jié)構(gòu)材料（主要是金屬材料）制造，可在高溫、高壓下使用；具有高效的熱傳導(dǎo)性，能實(shí)現(xiàn)熱量在兩種流體間的快速傳遞，提高熱交換效率；機(jī)械強(qiáng)度較高、耐腐蝕性能好，能適應(yīng)惡劣工作環(huán)境。

• 缺點(diǎn)：傳熱系數(shù)相對較低、占地面積大；管束與殼體的壁溫或材料的線脹系數(shù)可能存在較大差異，熱交換過程中會產(chǎn)生較大熱應(yīng)力，威脅設(shè)備安全運(yùn)行；管束一般不易進(jìn)行機(jī)械清洗，且損壞時更換成本較高、維修難度較大；結(jié)構(gòu)相對固定，對于某些特殊應(yīng)用場合，難以滿足特定工藝要求。

大連管殼式換熱器機(jī)組

類型

• 固定管板式：管束連接在管板上，管板與殼體相焊。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單緊湊、能承受較高壓力、造價低、管程清洗方便、管子損壞時便于堵管或更換，排管數(shù)比U形管換熱器多；缺點(diǎn)是當(dāng)管束與殼體的壁溫或材料線脹系數(shù)相差較大時，會產(chǎn)生較大熱應(yīng)力，需設(shè)置柔性元件（如膨脹節(jié)），且不能抽芯進(jìn)行機(jī)械清洗。適用于殼程側(cè)介質(zhì)清潔不易結(jié)垢、不能進(jìn)行清洗、管程與殼程兩側(cè)溫差不大或溫差較大但殼側(cè)壓力不高的場合。

• 浮頭式：兩端管板中只有一端與殼體固定，另一端可相對殼體自由移動，稱為浮頭。浮頭由浮頭管板、鉤圈和浮頭蓋組成，是可拆連接，管束可從殼體中抽出，管束與殼體的熱變形互不約束，不會產(chǎn)生熱應(yīng)力，一端可自由浮動，可用于大溫差場合；缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價高、設(shè)備笨重、材料消耗大，浮頭端結(jié)構(gòu)復(fù)雜影響排管數(shù)，浮頭密封面在操作時易產(chǎn)生內(nèi)漏。適用于殼體和管束之間壁溫差較大或殼程介質(zhì)易結(jié)垢的場合。

• U形管殼式：只有一塊管板，管束由多根U形管組成，管的兩端固定在同一塊管板上，換熱管可以自由伸縮，以U形管尾部的自由浮動解決了溫差應(yīng)力的問題，結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、承壓能力強(qiáng)；缺點(diǎn)是由于受管彎曲半徑的限制，布管較少，殼程流體易形成短路，壞一根U形管相當(dāng)于兩根管，報(bào)廢率較高。適用于管殼壁溫差較大或殼程介質(zhì)結(jié)垢需要清洗，又不適宜采用浮頭式和固定管板的場合。

• 填料函式：特點(diǎn)與浮頭式相似，浮頭部分在殼體外，在浮頭與殼體的滑動接觸面處采用填料函密封結(jié)構(gòu)。

應(yīng)用領(lǐng)域

管殼式換熱器是液 - 液、液 - 汽、汽 - 汽進(jìn)行熱交換的理想設(shè)備，廣泛應(yīng)用于化工、石油、石油化工、電力、輕工、冶金、原子能、造船、航空、供熱、制藥、食品、紡織、造紙等行業(yè)，可用于加熱、冷卻、熱回收、快速滅菌等。

選型要點(diǎn)

• 控制參數(shù)：主要控制參數(shù)為加熱面積、熱水流量、換熱量、熱媒參數(shù)等。

• 其他要點(diǎn)：根據(jù)已知冷、熱流體的流量，初、終溫度及流體的比熱容決定所需的換熱面積；選用時注意壓力等級、使用溫度、接口的連接條件；換熱器的壓力降不宜過大，一般控制在0.01 - 0.05MPa之間；流速大小應(yīng)考慮流體黏度；高溫水進(jìn)入換熱器前宜設(shè)過濾器；熱交換站中熱交換器的單臺處理和配置臺數(shù)組合結(jié)果應(yīng)滿足熱交換站的總供熱負(fù)荷及調(diào)節(jié)的要求。