TEL24小时专线

0538-6201196

18605382299

联系我们

泰安市泰山石墨科技有限公司
 
地 址:泰安市徐家楼工业园
电 话:0538-6201196
销售部刘经理:18605382299
传 真:0538-6206096
邮 编:271000
E-mail:tssmkj@126.com

换热器特性与用途及优缺点评析

您的当前位置: 首 页 >> 新闻动态

换热器特性与用途及优缺点评析

发布日期:2016/8/8 8:52:12 点击:149

        换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热交换器。
  英语翻译:heat exchanger
  换热器是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。在热量交换中常有一些腐蚀性、氧化性很强的物料,因此,要求制造换热器的材料具有抗强腐蚀性能。换热器的分类比较广泛:反应釜 压力容器 冷凝器 反应锅 螺旋板式换热器 波纹管换热器 列管换热器 板式换热器 螺旋板换热器 管壳式换热器 容积式换热器 浮头式换热器 管式换热器 热管换热器 汽水换热器 换热机组 空气换热器 钛换热器 换热设备,要求制造换热器的材料具有抗强腐蚀性能。它可以用石墨、陶瓷、玻璃等非金属材料以及不锈钢、钛、钽、锆等金属材料制成。但是用石墨、陶瓷、玻璃等材料制成的有易碎、体积大、导热差等缺点,用钛、钽、锆等稀有金属制成的换热器价格过于昂贵,不锈钢则难耐许多腐蚀性介质,并产生晶间腐蚀。
  换热器在石油、化工、轻工、制药、能源等工业生产中,常常需要把低温流体加热或者把高温流体冷却,把液体汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液体。这些过程均和热量传递有着密切联系,因而均可以通过换热器来完成。
  随着经济的发展,各种不同型式和种类的换热器发展很快,新结构、新材料的换热器不断涌现。为了适应发展的需要,我国对某些种类的换热器已经建立了标准,形成了系列。完善的换热器在设计或选型时应满足以下基本要求:
  (1) 合理地实现所规定的工艺条件;
  (2) 结构安全可靠;
  (3) 便于制造、安装、操作和维修;
  (4) 经济上合理。
  浮头式换热器的一端管板与壳体固定,而另一端的管板可在壳体内自由浮动,壳体和管束对膨胀是自由的,故当两张介质的温差较大时,管束和壳体之间不产生温差应力。浮头端设计成可拆结构,使管束能容易的插入或抽出壳体。(也可设计成不可拆的)。这样为检修、清洗提供了方便。但该换热器结构较复杂,而且浮动端小盖在操作时无法知道泄露情况。因此在安装时要特别注意其密封。
  浮头换热器的浮头部分结构,按不同的要求可设计成各种形式,除必须考虑管束能在设备内自由移动外,还必须考虑到浮头部分的检修、安装和清洗的方便。
  在设计时必须考虑浮头管板的外径Do。该外径应小于壳体内径Di,一般推荐浮头管板与壳体内壁的间隙b1=3~5mm。这样,当浮头出的钩圈拆除后,即可将管束从壳体内抽出。以便于进行检修、清洗。浮头盖在管束装入后才能进行装配,所以在设计中应考虑保证浮头盖在装配时的必要空间。
  钩圈对保证浮头端的密封、防止介质间的串漏起着重要作用。随着幞头式换热器的设计、制造技术的发展,以及长期以来使用经验的积累,钩圈的结构形式也得到了不段的改进和完善。
   钩圈一般都为对开式结构,要求密封可靠,结构简单、紧凑、便于制造和拆装方便。
  浮头式换热器以其高度的可靠性和广泛的适应性,在长期使用过程中积累了丰富的经验。尽管近年来受到不断涌现的新型换热器的挑战,但反过来也不断促进了自身的发展。故迄今为止在各种换热器中扔占主导地位。
  管子构成换热器的传热面,管子尺寸和形状对传热有很大影响。采用小直径的管子时,换热器单位体积的换热面积大一些,设备比较紧凑,单位传热面积的金属消耗量少,传热系数也较高。但制造麻烦,管子易结垢,不易清洗。大直径管子用于粘性大或者污浊的流体,小直径的管子用于较清洁的流体。
  管子材料的选择应根据介质的压力、温度及腐蚀性来确定。
  换热器的管子在管板上的排列不单考虑设备的紧凑性,还要考虑到流体的性质、结构设计以及加工制造方面的情况。管子在管板上的标准排列形式有四种:正三角形和转角正三角形排列,适用与壳程介质清洁,且不需要进行机械清洗的场合。正方形和转角正方形排列,能够使管间的小桥形成一条直线通道,便于用机械进行清洗,一般用于管束可抽出管间清洗的场合。
  另外对于多管程换热器,常采用组合排列方法,其每一程中一般都采用三角形排列,而各程之间则常常采用正方形排列,这样便于安排隔板位置。
  当换热器直径较大,管子较多时,都必须在管束周围的弓形空间内尽量配置换热管。这不但可以有效地增大传热面积,也可以防止在壳程流体在弓形区域内短路而给传热带来不利影响。
  管板上换热管中心距的选择既要考虑结构的紧凑性,传热效果,又要考虑管板的强度和清洗管子外表面所需的空间。除此之外,还要考虑管子在管板上的固定方法。若间距太小,当采用焊接连接时,相邻两根管的焊缝太近,焊缝质量受热影响不易得到保证;若采用胀接,挤压力可能造成管板发生过大的变形,失去管子和管板间的结合力。一般采用的换热管的中心距不小于管子外径的1.25倍。
  当换热器多需的换热面积较大,而管子又不能做的太长时,就得增大壳体直径,以排列较多的管子。此时为了提高管程流速,增加传热效果,须将管束分程,使流体依次流过各程管束。
  为了把换热器做成多管程,可在一端或两端的管箱中分别安置一定数量的隔板。
  浮头式换热器的优缺点:
  优点:
  (1)管束可以抽出,以方便清洗管、壳程;
  (2)介质间温差不受限制;
  (3)可在高温、高压下工作,一般温度小于等于450度,压力小于等于6.4兆帕;
  (4)可用于结垢比较严重的场合;
  (5)可用于管程易腐蚀场合。
  缺点:
  (1)小浮头易发生内漏;
  (2)金属材料耗量大,成本高20%;
  (3)结构复杂

返回顶部