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四氟列管式換熱器設(shè)備的原理和構(gòu)造
來(lái)源:532526.cn??日期:2015-07-24
四氟列管式換熱器: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。這種換熱器結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，操作可靠，可用各種結(jié)構(gòu)材料（主要是金屬材料） 制造，能在高溫、高壓下使用，是目前應(yīng)用***廣的類型。 由殼體、傳熱管束、 管板、折流板（擋板）和管箱等部件組成。殼體多為圓筒形，內(nèi)部裝有管束，管 束兩端固定在管板上。進(jìn)行換熱的冷熱兩種流體，一種在管內(nèi)流動(dòng)，稱為管程流 體；另一種在管外流動(dòng)，稱為殼程流體。為提高管外流體的傳熱分系數(shù)，通常在 殼體內(nèi)安裝若干擋板。擋板可提高殼程流體速度，迫使流體按規(guī)定路程多次橫向 通過(guò)管束，增強(qiáng)流體湍流程度。換熱管在管板上可按等邊三角形或正方形排列。 等邊三角形排列較緊湊，管外流體湍動(dòng)程度高，傳熱分系數(shù)大；正方形排列則管外清洗方便，適用于易結(jié)垢的流體。流體每通過(guò)管束一次稱為一個(gè)管程；每通過(guò)殼體一次稱為一個(gè)殼程。為提高 管內(nèi)流體速度,可在兩端管箱內(nèi)設(shè)置隔板，將全部管子均分成若干組。這樣流體 每次只通過(guò)部分管子，因而在管束中往返多次，這稱為多管程。同樣，為提高管 外流速， 也可在殼體內(nèi)安裝縱向擋板， 迫使流體多次通過(guò)殼體空間， 稱為多殼程。 多管程與多殼程可配合應(yīng)用。 由于管內(nèi)外流體的溫度不同，因之換熱器的殼體 與管束的溫度也不同。如果兩溫度相差很大，換熱器內(nèi)將產(chǎn)生很大熱應(yīng)力，導(dǎo)致 管子彎曲、斷裂，或從管板上拉脫。因此，當(dāng)管束與殼體溫度差超過(guò) 50℃時(shí)，需采取適當(dāng)補(bǔ)償措施，以消除或減少熱應(yīng)力。根據(jù)所采用的補(bǔ)償措施，列管式換熱器可分為以下幾種主要類型：
①四氟列管式換熱器 管束兩端的管板與殼體聯(lián)成一體，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但只適用于冷熱流 體溫度差不大,且殼程不需機(jī)械清洗時(shí)的換熱操作。當(dāng)溫度差稍大而殼程壓力又不太高時(shí)，可在殼體上安裝有彈性的補(bǔ)償圈，以減小熱應(yīng)力。
②四氟列管式換熱器 管束一端的管板可自由浮動(dòng)，完全消除了熱應(yīng)力;且整個(gè)管束 可從殼體中抽出,便于機(jī)械清洗和檢修。浮頭式換熱器的應(yīng)用較廣，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價(jià)較高。
③四氟列管式換熱器 每根換熱管皆彎成U形，兩端分別固定在同一管板上下兩區(qū)， 借助于管箱內(nèi)的隔板分成進(jìn)出口兩室。此種換熱器完全消除了熱應(yīng)力，結(jié)構(gòu)比浮 頭式簡(jiǎn)單，但管程不易清洗。化工生產(chǎn)中強(qiáng)腐蝕性流體的換熱，需采用陶瓷、玻璃、聚四氟乙烯、石墨等非金屬材料制作管殼式換熱器。這類換熱器的換熱性能 較差，只用于壓力低、振動(dòng)小、溫度較低的場(chǎng)合。
進(jìn)行換熱的冷熱兩流體， 按以下原則選擇流道：
①不潔凈和易結(jié)垢流體宜走 管程， 因管內(nèi)清洗較方便；
②腐蝕性流體宜走管程， 以免管束與殼體同時(shí)受腐蝕；
③壓力高的流體宜走管程，以免殼體承受壓力；
④飽和蒸汽宜走殼程，因蒸汽冷 凝傳熱分系數(shù)與流速無(wú)關(guān),且冷凝液容易排出。
