可拆卸管束式U型管换热器介绍

合集下载

u 形管式换热器型式与基本参数

u 形管式换热器型式与基本参数

U形管式换热器是一种常用的换热设备,其结构简单、换热效率高,广泛应用于化工、石油、电力等工业领域。

本文将从型式和基本参数两个方面对U形管式换热器进行介绍。

一、型式1. 单U管式换热器单U管式换热器是最简单的一种型式,其U形管只有一根,并且通过管板上的单侧进出口管束进行热交换。

适用于换热量小、压力低的场合。

2. 双U管式换热器双U管式换热器有两个并排的U形管,各自通过管板上的进出口进行热交换。

其结构相对复杂,但换热效率更高,能够承受更高的压力和温度。

适用于换热量大、压力高的场合。

3. 四通管式换热器四通管式换热器是在U形管两端分别连接两根直管,形成四通管结构,通过这种结构可以更方便地进行清洗和维护。

四通管结构也使得换热器的使用寿命更长。

二、基本参数1. 管束数目管束数目是指U形管束的数量,不同的使用场合要求不同的管束数目,一般情况下,管束数目越多,换热效率越高,但同时也会增加设备的成本和维护难度。

2. 材质U形管式换热器的材质一般为碳钢、不锈钢、合金钢等,根据工作介质的特性和工作条件的要求选择合适的材质,以确保设备的安全稳定运行。

3. 温度和压力温度和压力是决定U形管式换热器工作参数的重要因素,根据工作介质的温度和压力要求选择适当的换热器型号和材质,确保在工作过程中设备能够稳定运行。

4. 面积换热器的换热面积直接影响了其换热效率,根据需要确定换热面积大小,一般情况下,换热面积越大,换热效率越高。

U形管式换热器的型式和基本参数是决定其工作性能和应用范围的关键因素,正确选择合适的型式和基本参数对于设备的稳定运行和高效工作至关重要。

在实际应用中,根据具体使用场合和工艺要求,认真选择合适的U形管式换热器型式和基本参数,才能更好地发挥其换热效果。

U形管式换热器作为一种常见的换热设备,其结构简单,运行稳定,换热效率高,因此在工业生产中得到了广泛的应用。

本文将继续对U形管式换热器的工作原理、优缺点和应用领域等方面进行扩写,并对其未来发展趋势进行分析。

换热设备-U形管换热器

换热设备-U形管换热器

U形管式换热器
一、U形管式换热器的概述
U形管式换热器是指管束由弯管半径不等的U形管组成且管子两端都固定在同一管板上的管壳式换热器。

由于每根U形管可自由伸缩,管束与壳体之间不会产生温差应力。

壳程内设置折流板、纵向隔板等。

折流板由拉杆固定。

纵向隔板是一矩形平板,安装在平行于传热管方向以增加壳程介质流速。

其结构比固定管板式换热器复杂,比浮头式换热器简单。

二、U形管式换热器的结构
三、U形管式换热器的特点
1、管程走清洁流体。

2、一侧的压力特别高。

3、温度条件需膨胀节缓解热应力。

4、高压氢气,采用不可移动管束的全焊接结构。

5、允许壳侧进口接管位置在管束之外。

6、管内机械清洗困难,但可用化学清洗。

7、最外排的管子U形弯曲段因为无支撑的跨度大会导致流动诱发振动问题。

8、不能更换单根管子。

四、U形管式换热器的应用
U形管式换热器结构比较简单、价格便宣,承压能力强,适用于管、売壁温差较大成壳程介质易结需要清流,又不适宣采用浮头式和固定管板式的场合。

特别适用于管内走清洁而不易结垢的的高温、高压、腐蚀性强的物料。

U形管式换热器ppt课件

U形管式换热器ppt课件

无温差限制
易清洗
优点
结垢严重 场合
高温、高压
易腐蚀场合
U形管束与换热管垂直方向 的中心部位存在较大空隙 易结垢,流体易走短路 使传热效率降低
新型U形管式换热器一定程度上克服了以上缺点
研究步骤、方法及措施
1.检索大量相关资料,对本课题有一个整体的理解和思路。 2.筛选搜集的资料,对本课题的国内外研究动态有一个大 致了解,自己形成一个设计大纲。书写开题报告、文献综 述和外文翻译。 3.根据课题进行工艺计算和结构设计 4.U形管式冷却器和主要部件强度计算、设计以及附件结 构的选择。 5.绘制设计图、装配总图和部件图。 6.书写毕业论文。
强化传热技 新型换热器

开发
CFD
模型化技术
高技术体系
• 大型化
• 高效率化
选题的依据、意义
• 1、管壳式换热器具有结构坚固、可靠性高、适应性大、材 料范围广等优点。
• 2、管壳式换热器仍占换热设备的主导地位,在广大的工业 部门,管壳式换热器占整个换热器投资的50%~70%。
பைடு நூலகம் U形管式换热器
U型管式换热器是管壳 式换热器中的一种重 要类型,应用比较广 泛。
研究工作进度
• 1-3周:检索资料,完成开题报告、文献综述、外文翻译 初稿;
• 4-10周:进行工艺计算,完成初步方案设计,进行结构设 计计算,完成设计说明书。
• 11-15周:中期考核,绘制设计草图,完成装配总图。绘 制装置的零部件图;
• 16周:撰写设计说明书毕业答辩。
谢谢老师
目录
1
课题背景
2
国内外研究动态
3
选题的依据、意义
34
U形管式换热器优、缺点

u型管式换热器的结构特点

u型管式换热器的结构特点

u型管式换热器的结构特点U型管式换热器是一种常用的换热设备,它具有一些独特的结构特点,使得它在热交换过程中表现出较高的效率和性能。

1. U型管式换热器的结构特点之一是采用了U型管束。

U型管束由两个平行的管道组成,它们以一定的间距连接在一起,形成一个U 形的结构。

这种结构使得流体可以在管道之间进行对流换热,充分利用了管道的表面积,提高了热交换效果。

2. 另一个结构特点是换热面积大。

U型管束的设计使得换热面积较大,有利于提高热交换效率。

相比于其他类型的换热器,U型管式换热器具有更大的表面积,可以更好地满足大流量、高温差等要求。

3. U型管式换热器还具有良好的可靠性。

由于U型管束是平行排列的,流体在管道之间的流动相对均匀,不易产生局部堵塞或积垢现象。

同时,U型管束的结构紧凑,不易受到外界环境的影响,更加稳定可靠。

4. 结构紧凑是U型管式换热器的另一个特点。

由于U型管束的设计,使得整个换热器的体积相对较小,占地面积较小。

这在空间有限的场合下非常有优势,可以降低设备的安装难度和成本。

5. U型管式换热器还具有较好的清洗性能。

由于U型管束的结构,可以方便地进行清洗和维护。

当管道内部出现污垢或结垢时,可以通过反冲洗或拆卸管束进行清理,保持换热器的正常运行。

6. 最后,U型管式换热器的结构特点还包括耐压性能好。

由于管道是平行排列的,内外压力均匀分布,不易产生应力集中,从而提高了整个换热器的耐压性能。

U型管式换热器具有U型管束、换热面积大、可靠性高、结构紧凑、清洗性能好和耐压性能好等结构特点。

这些特点使得U型管式换热器在工业生产和能源领域得到了广泛的应用,为热交换过程提供了高效、可靠的解决方案。

U形管换热器机械设计说明书

U形管换热器机械设计说明书

摘要使热量从热流体传递到冷流体的设备成为换热设备。

它是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、机械及其他许多工业部门广泛使用的一种通用设备。

在化工厂中,换热设备的投资约占总投资的10%—20%;在炼油厂中,约占总投资的35%—40%。

在工业生产中,换热设备的主要作用是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体,使流体温度达到工艺要求规定的指标,以满足工艺过程上的需要。

此外,换热设备也是回收余热、废热特别是低位热能的有效装置。

在本设计中,我所设计的是U型管换热器。

U型管换热器的结构特点是,只有一块管板,管束由多根U型管组成,管的两端固定在同一块管板上,管子可以自由伸缩。

当壳体与U形换热管有温差时,不会产生热应力。

U型管式换热器结构比较简单、价格便宜,承压能力强,适用于管、壳壁温差较大或壳程介质易结垢需要清洗,又不适宜采用浮头式和固定管板式的场合。

特别适用于管内走清洁而不宜结垢的高温、高压、腐蚀性大的物料。

关键词:换热设备,U型管换热器,结构特点AbstractThe equipment that transfer heat from hot liquid to the cool one is called heat exchanger.It is a general equipment that widely used in chemical industry,oil refining,motive power,atomic energy,pharmacy,mechanism and many other department of industry.In chemical industry,the investment of heat exchanger is 10% to 20% percent of total investment;In oil refining factory,the one is 35% to 40%.In the industrial producing,transfer heat from higher temperature liquid to the lower one is the main function of the heat exchanger,it make the temperature of liquid reached the stipulate target of technological process,so that to satisfy the requirement in technological process.In addition,the heat exchanger is effective install that can retrieve surplus heat and waste heat.The structure characteristics of U-tube heat exchanger is what there is only one tube plate,the tube bundle is make up of many U-tube,both ends of the tube are fixed on the same tube plate,the tube can stretch out and draw back freely.When there is a temperature difference between the shell and the U-tube,there would not be thermal stress.The structure of the U-tube heat exchanger is simple,the price is cheap and the ability of bearing pressure is strong,it is adapt to the temperature difference between tube wall and shell wall is relative large or the medium of the shell are easy to scaling and unwell adopt float heat exchanger and fixed tube plate heat exchanger.especially adapt to the materiel and supplies in the tube is high temperature,high pressure and largecorrosive property.Keywords:heat exchanger,U-tube heat exchanger,structure characteristic目录1说明部分 (6)1.1 绪论......................................... 错误!未定义书签。

U型管式换热器及板式换热器介绍

U型管式换热器及板式换热器介绍

1层流:当流速很小时,流体分层流动,互不混合,称为层流. 2湍流:当流速增加到很大时,流线不再清楚可辨,流场中有许多小漩涡,层流被破坏,相邻流层间不但有滑动,
还有混合,形成湍流。 3端温差:正流加工介质在进入换热器时的温度与返流的介质出换热器时的温度之差
板式换热器
板式换热器主要有前端盖,后端盖,内衬,板片,上 导杆,下导杆,垫片,螺栓,底脚及支柱组成。
板式换热器工作原理
优点:板式换热器重量轻,而且占地面积很小 基本无焊接,且框架可以全部解体,分离运输 拆卸修理维护方便,板片可以清洗,密封垫更换方便,无经验的维 修人员也可以在现场拆卸及回装板片
U型管式换热器及板式换热 器介绍
U型管式换热管结构
U型管式换热器的主要结构包裹管箱,壳体,封头,传热管, 接管,折流板,法兰,支架及浮头等
优点:换热性能好,热媒出口温度低,热能利用率高, 节能效果好。
水力特性好,热媒和被加热水的流动阻力小,节能效果 好。 缺点:维修及清洁,蓝色箭头为介质流动 方向。蒸汽自上而下流动,冷冻水自下而上流动。
管式换热器和板式换热器的区别
U型管式换热器 管式换热器管内介质的流动状态为层流 1,故容易引起结垢
板式换热器
板式换热器内介质的流动状态为湍流2, 故不容易引起结垢
管式换热器冷侧介质和热侧介质的流动 板式换热器冷侧介质和热侧介质的流动
成90度,不能形成对流,故换热效率变 形成180度,形成对流,故换热效率很


管式换热器的流动状态和两种介质的流 板式换热器端温差很小,可以经济地做 向决定了端温差3比较高,一般为8℃ 到1℃左右的端温差
管式换热器的结构决定了一旦确定了某 一热交换量后,其管束数量和外壳及长 度都已确定,故其热交换量无法再改变

u型管换热器内部结构

u型管换热器内部结构

u型管换热器内部结构好啦,今天咱们聊聊那神秘又常见的“U型管换热器”。

别急,别想“U型管”听起来好像跟啥冷冰冰的机械有关,实际上,理解了它,你就会觉得它是一位默默奉献的幕后英雄。

咱们从头来,先理一理它的“身世背景”。

U型管换热器,顾名思义,最显眼的地方就是它那一条U字形的管子。

听到这是不是觉得挺简单?可别小看这U型管,里面可是藏着大智慧的。

你想啊,咱们生活中常常见到各种换热器,什么板式换热器、壳管换热器啥的,功能都差不多——都是让热量从一个物体传递到另一个物体。

而U型管换热器,它就像是一只灵活的小狐狸,能够在有限的空间内,尽量最大化地提高换热效果。

它的设计非常巧妙,一根管子弯成U 型,热水通过这条管子流动,冷水则围绕管子流动,这样一来,热量就能迅速从热水传给冷水,快速达到温度平衡。

更有意思的是,这种U型管设计可不是随便想出来的。

咱们换热器的工作环境可复杂了,很多地方像石油化工厂、制冷设备,甚至一些很高端的实验室里,都能见到它的身影。

为什么?因为U型管换热器的设计让它不仅占地小,而且维护也方便。

你想想,要是有设备出现问题,修起来简直要命,而这种U型管,它的管道可以很方便地拆开清理,不至于像有些其他换热器那样,搞得你头大得想撞墙。

说到清理,U型管换热器可真是给了很多工厂节省不少事儿。

你知道,尤其是那种蒸汽或热水流动的管道,难免会积攒一些水垢、污物。

别看它那管子弯成U型,清理起来还真不是个难题。

把它拆开,不像那种死死固守的换热器结构,反倒是轻松点。

再加上U型管的换热效果超级棒,热量一传递,效率简直像打了鸡血。

你还知道吗,这种U型管的独特之处还在于它的热交换能力。

一般情况下,咱们的热交换需求是不同的,可能有时候是急速降温,有时候是慢慢加热。

U型管换热器的设计,特别适应这种多变的需求。

像是在一些急需调节温度的场合,U型管总能保证热量的快速流转,不至于让环境温度波动太大,简直是温度控制的魔术师。

说到这里,可能有朋友要问了,既然U型管这么牛,为什么其他换热器不都搞成U型管的设计呢?哈哈,这问题问得好!其实啊,U型管虽好,还是有局限的。

u形管换热器结构

u形管换热器结构

u形管换热器结构U形管换热器是一种常见的换热设备,其结构形状呈U形,用于实现两种流体之间的热量传递。

下面将对U形管换热器的结构进行详细介绍。

一、U形管换热器的基本结构U形管换热器的基本结构由U形管束、壳体、进出口管道和支撑件等组成。

U形管束是换热的关键部分,由一根或多根U形管组成,常用的材料有铜、铝、不锈钢等。

壳体是U形管束的保护外壳,通常由钢板焊接而成,具有良好的密封性和结构强度。

进出口管道用于引导流体进出换热器,支撑件则用于支撑和固定U形管束和壳体。

二、U形管换热器的工作原理U形管换热器的工作原理是利用两种流体之间的温度差,通过U形管束实现热量的传递。

一种流体(通常为热介质)通过U形管束的内侧流动,另一种流体(通常为被加热介质)则通过U形管束的外侧流动。

热介质在U形管束内侧的流动过程中,将热量传递给被加热介质,使其温度升高。

同时,被加热介质在U形管束外侧的流动过程中,将其余热量带走,使其温度降低。

通过这种方式,实现了两种流体之间的热量交换。

三、U形管换热器的优点和应用U形管换热器具有以下优点:1. 结构简单,制造成本相对较低。

2. 热量传递效率高,换热效果好。

3. 适用于各种流体的换热,具有很高的通用性。

4. 可以实现多种流体之间的换热,具有较大的灵活性。

5. 操作和维护方便,具有较低的运行成本。

由于其优点,U形管换热器广泛应用于各个领域,包括化工、石油、制药、食品等工业领域,以及建筑、暖通空调等民用领域。

在化工领域,U形管换热器常用于各种生产过程中的冷却和加热操作。

在石油领域,U形管换热器常用于原油加热、石油精炼等工艺中。

在制药和食品领域,U形管换热器常用于液体加热、冷却和浓缩等过程中。

在建筑和暖通空调领域,U形管换热器常用于供暖和热水供应系统中。

U形管换热器是一种结构简单、效率高、应用广泛的换热设备。

通过U形管束的设计,能够实现两种流体之间的热量传递,满足各种工业和民用领域的换热需求。

在未来的发展中,随着科技的进步和应用需求的增加,U形管换热器将不断改进和创新,为各个领域的换热操作提供更好的解决方案。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

可拆卸管束式U型管换热器介绍在U型管换热器内,换热管是互相嵌套的,每一根换热管的形状都严格按U型系列弯曲,所有换热管连接到同一个管板,如图7所示。

每根管子可以相对于外壳自由移动,以及彼此之间的自由移动。

所以设计的理想是当管程、壳程流体间存在较大的温度差时使用。

这种灵活性使U型管换热器应用广泛,能适用于易受热变慢或间歇性的换热反应。

与其他可移动式换热器相比,壳的内壁以及管外壁易清洗。

然而,与直管式换热器相比,虽能清洗换热管内部,但没有实际办法进入U型管内各部位,因此,管内壁清洗需要用化学方法。

图7 U型管换热器设计作为经验法则,非污染液体应由走管程,而污染性流体走壳程。

这种廉价方便的换热器允许排放多束换热管。

但是由于U型管换热器的管程流体流动方向不可能是单一的,所以真正的逆流是不可能的。

通用的设计标准是美国换热器设计标准和欧洲联盟规定的标准,典型的应用包括油冷却、化学冷凝和蒸汽加热。

1.1特殊设计对于蒸汽流量和压力都较大的情况,管壳式换热器必须采用特殊设计。

特殊设计也可以用于当温度与通道有着密切关系时,这意味着热流体出口温度超过了冷却液。

以下是几个例子; 美国标准的K型壳体,允许再沸器适当的液体脱离接触,美国标准的J型壳体,能容纳高压蒸汽壳程分流; 美国标准的双向通道F型壳外文资料中文译文体,可用于温度存在交叉(下文)的情况下使用;美国标准的D型封头的设计往往应用于高压管程的情况。

虽然这些特殊设计的换热器可能解决一些问题,但投入成本往往比按标准设计的换热器高。

美国换热器设计标准包括BKU,BJM BFM和DED。

特殊设计的换热器,往往是作为再沸器、蒸汽炉、蒸汽冷凝器和给水加热器等使用。

1.2管壳式换热器固定管板式换热器和U型管壳式换热器管都是管壳式交换器,管壳式交换器是最常见的类型。

这种类型通常用作蒸汽冷凝器、液-液热交换器、再沸器和气体冷却器。

标准的固定管板式换热器是最常见的壳管式换热器,直径范围在2到8 in之间。

结构材料有黄铜、铜、碳钢和不锈钢。

尽管这种换热器在许用范围内是最便宜的,但它通常是由制造商指定标准。

该类型换热器也可用于构成美国机械工程师协会(ASME)中的代码。

U型管换热器,通常用作蒸汽加热,加热或冷却处理不是水的化学液体。

虽然U形管换热器在可用的换热器中是价格最低的,但使用要求和维护费用往往比其他自嵌套式换热器高,而且U型设计使得个别换热管更换困难。

一般设计的热交换器,虽然成本较高,但比以上换热器采用了更高的设计标准。

许多制造商在换热器制造和材料选择方面都遵循TEMA设计标准。

TEMA B是最常用的设计标准,为用于化学反应中的换热器提供设计规范。

TEMA C 准则规定了在商用和一般过程中使用的规格单位。

TEMA R准则规定在石油精炼中使用的换热器规格和相关操作程序。

这些标准都适用于管壳式换热器并且有以下规定(1)壳直径不超过60 in. ;(2)压力不超过3000 psi;(3)产品外壳直径(英寸)不超过压力(psi)的6万倍。

由美国石油学会(API,华盛顿特区)设置的标准在整个换热器行业中普遍被接受。

这些标准(空气污染指数614660和661)指定的换热器以及所列出的具体的材料,可以用于设计、制造特定材料的水凝器和空气冷凝器。

虽然在选购换热器时,满足TEMA或API准则设计制造的换热器有明显的优势。

但这些规范增加了换热器的成本,而且交货时间可能会延缓。

2.螺旋板式换热器螺旋板式换热器是由两个相对间隔分开的长条板制作,绕两个分开的中心孔形成两条同心螺旋通道。

间距沿螺旋板延伸的方向保持一致。

大多数情况下,流体流动通道是由两相互交替的螺旋板(图8)焊接组成的封闭通道。

在一些情况下,其中一条通道是完全离开两端和其他板块而封闭组成的(图9)。

这两种结构是为了防止两种液体的混合。

螺旋板式换热器可以由任何可冷加工和焊接的材料制造,。

常用的材料包括:炭钢、不锈钢、镍和镍合金、钛、高速钢和铜合金。

烤酚醛树脂有时也可应用。

电极也可以作为阳极保护容器表面不被腐蚀。

螺旋板换热器的设计通常为全面通道。

最高设计压力为150 psi,因为直径比较大,螺旋板厚度比较有限。

对于较小的直径,设计压力有时会更高。

因此需限制温度或螺旋板构造。

图8 流经螺旋通道和中心轴外文资料中文译文图9 流经两个螺旋通道图10 用于凝结性气体的混合通道螺旋装配可提供三种流型的模式:(1)流体都在在螺旋通道内,(2)其中一流体流经螺旋板通道,另一流体流经螺旋轴,(3)一流体流经螺旋板通道,另一流体流经螺旋轴和螺旋板的混合通道。

在两个螺旋流的通道内,螺旋组合包括两种形式(Figure10)。

在这种布局下,流体流动通常为逆流,冷流体从四周向内流入核心,热流体由核心进入流向四周。

对于这项布局,换热器的螺旋轴可垂直或水平安装。

这种布局在液-液热交换中广泛应用。

如果体积不是太大,流通面积不超过72平方英寸时,可用在气体或蒸汽冷凝中。

螺旋流在其中一个通道,另一通道为轴流,螺旋组合包括锥形覆盖式、抛头式、平面扩展式。

在这种布局下,轴向流通道是由板两侧开放流动的螺旋通道焊接密封而成。

在两流体的体积差异很大的情况下,这样布局的换热器是非常合理的。

应用包括液-液换热,加热或冷却气体,蒸汽冷凝,或煮沸液体。

此种换热器可以在轴向流通道内允许单流或混合流通过。

这种布局的螺旋轴也可以垂直或水平安装,它通常是作为垂直的冷凝器或再沸器。

对于组合流,流体通过一个圆锥形盖分布到下面(图11)。

部分液体通过此进入封闭的螺旋通道内流动。

流体在离开垂直安装的蒸汽冷凝螺旋换热器前先流到平坦的底部。

图11 组合流式设计下面总结了在壳式换热器中螺旋设计的优点,以及一些一般性缺点。

螺旋板换热器的优点1.单通道是冷却或加热粘液或粘性液体的理想选择。

粘状物在螺旋板通道内速度可高达每秒2英尺。

对于一些尺寸和设计压力,消除或减少垫片螺栓可使换热器处理含有高含量纤维材料的液体。

2. 流体分布为单通道的好。

3. 螺旋板式换热器一般出故障的可能性最低,因为换热器的流体流道是弯曲的单流道。

如果不发生结垢,因为是单流道,螺旋板可以有效地清除化学杂外文资料中文译文质。

由于螺旋板换热器可以允许流动通道内是两相同的流体,它可以用于其中的一个流体通道暂停以消除存在的沉积的污垢。

螺旋板板宽及螺柱对准的间隔最大可为6英尺,因此螺旋板可以很容易地用高压水或蒸汽清洗。

4. 螺旋板非常适合用于加热或冷却粘性液体,因为它的长度与直径(L/D)比值比直管或平板通道的低。

因此,螺旋板换热器的层流换热率高得多。

当加热或冷却粘性液体时,螺旋板应面向水平的螺旋轴。

对于螺旋轴垂直的,粘性流体层流传热率将减少一半。

5. 流体在两个螺旋通道内流动,逆流及长通道的长度使温度接近精确的控制温度。

螺旋板换热器可以在一个换热过程中实现几个列管换热器的热量回收。

6. 螺旋板换热器要避免在非循环中温度差引起的有关热膨胀的问题。

7. 在轴流式中,大通道有一次性降低压力的特殊优势,可以用作蒸汽冷凝,或当作再沸器使用。

8. 螺旋板换热器结构紧凑:一个直径为58英寸,72英寸宽的螺旋板可获得2000平方英尺的传热面积。

螺旋板换热器的缺点1. 除少数有限制的尺寸设计外,最高设计压力为150 psi。

2. 从外部维修是困难的。

若泄漏不可能堵塞壳式换热器。

然而,螺旋板泄漏的可能性是很小的,因为它的板块比普遍管壁厚,相关的热膨胀应力几乎都被消除。

如果一个螺旋板需要维修,要移除包括最暴露的螺旋焊接组装。

但是对于板块内,维修是更复杂的。

3. 螺旋板换热器有时不适用于热循环频繁的情况。

当在这种循环下使用时,机械设计必须改变,以提供与循环有关的更高的应力。

压缩石棉平面垫圈一般不适用循环的情况,因为螺旋板使用该垫片,会产生过多的水分,在某些情况下,会侵蚀表面。

金属与金属密封件密封时,一般都需要预计会产生的频繁热循环。

4. 螺旋板式换热器通常不应在沉积艰难的情况下使用,因为垫片螺栓使得机械清洗不易清除这些沉积物。

当在一些压力下,垫片螺栓可以省略,这种限制便不再存在。

3.板式换热器板式换热器在整个化学工业的许多应用中已经成功地替代了管壳式换热器。

这种换热器包括一系列夹紧在一起的板框。

相邻板之间的空隙形成流动通道,系统安排使冷热流体通过该通道流入和流出,如图12所示。

在换热器内,交替垫圈安排冷热流体从每个入口进入一个交替序列的通道内。

在这种安排下,每一个换热单元的传热介质都是隔着薄薄的金属板,使热量很容易地从一个介质转移到另一个介质。

板式换热器高效逆流传热率通常是其他类型换热器的3到5倍。

作为这个结果,相对于其他换热装置,对于一个给定的热交换能力,板式换热器可以实现更紧凑的设计。

图12 板式换热器在这个设计中, 一字形或人字形图案压在每个板块上有几个原因。

首先,这种形式加强了整个换热器强度和刚度。

它还扩展了板面,增加了湍流流动通道的有效面积。

这些效果都提高了传热效率。

根据应用,板进行了优化设计,选择数最少的通道板数。

由于板可以很容易地清洗,使用和维修费用通常低于管壳式换热器。

虽然板式换热器几乎可以用在任何情况,但必须遵照下面的选择标准:(a)最大设计或工作压力为300 psi;(b)流体允许的温度范围,必须符合垫片材料允许的温度范围(见表4);(c)板材料必须与反应介质兼容;(d)在板式换热器狭窄的通道内会导致高压压力下降,使换热器内压力降低,因此不适用于高压气体;(e)板式式换热器不适用于高压蒸汽或快速波动的蒸汽;(f)在反应过程中如含有颗粒物介质,或可能发生大面积收缩时,应仔细考虑是否给予相邻板通道自由空间;(g)板式设计是用于温差较小的最合适的理想选择。

温度差值的应用是冷流体入口温度与热流体出口温度的差值。

某些换热器的设外文资料中文译文计是为在不同的温度下能更好地运作。

如板式换热器,在两介质温度非常接近的情况下能正常地工作。

对于管壳式换热器,最低温差可以是10℃。

对于设备的清洁流体,管壳式换热器的管径要能容纳一定量没有堵塞或污染的微粒通过。

板式换热器狭窄的通道,使设备更容易受到微粒的损害或产生污垢沉淀。

直到最近,主要限制板式换热器使用的密封方式改为在加工期间附加一垫圈。

该垫圈经常用于不平衡的情况,大大提高了液体通过垫片槽泄漏与其他液体混合逃逸到大气中的处理的能力。

随着越来越多的现代化设计,换热器制造商提供一个新的无缝垫片形式。

使用螺栓及螺柱垫圈构成板块,以固定该板块。

这种方法消除了不规则的垫片槽从而更好的使板达到密封效果。

新的无缝垫片形式也减少了使用和维修费用,因为不用拆开板就可以清洗和维修。

然而,对于高污染流体的应用场合板必须打开清洗,而且清洗的频率要求很高,使用粘性垫片的密封系统可能是一个更好的选择。

表4 普通垫片材料垫片材料最大允许温度,℉兼容液体腈230 矿物油、水溶液、脂肪烃、无机溶液(在低浓度和低温度下)三元乙丙烯橡胶320 蒸汽、高温水溶液、无机酸和有机酸或碱氟橡胶212 矿物油、脂肪类和芳香族碳氢化合、,硫碳化合物注:(a)垫片也用其他材料,如氢化丁腈,氯丁橡胶,丁基橡胶,海帕伦,硅橡胶,也能满足各种应用需求。

相关文档
最新文档