板式冷却器上下排列在同垂直面上的直管 及

　　板式、管式换热器_天文/地理_自然科学_专业资料。? 在工业生产中，为了实现物料之间热量传递 过程的一种设，统称为换热器。换热器作 为工艺过程中必不可少的单元设，广泛地 应用于石油、化工、动力、机械、冶金等工 程领域中。据统计，在化工的建设中

　　? 在工业生产中，为了实现物料之间热量传递 过程的一种设，统称为换热器。换热器作 为工艺过程中必不可少的单元设，广泛地 应用于石油、化工、动力、机械、冶金等工 程领域中。据统计，在化工的建设中，换 热器约占总投资的10％～20％。在现代石油 化工企业中换热器投资约占建设总投资的 30% ～ 40%。由此可见，换热器对整个企业 的建设投资及经济效益有着很重要的影响。 换热器的工业背景 返回 换热器 板 管 管 壳 式 式 式 板板 片翅 式式 螺 旋 板 式 套排盘 管管管 式式式 固 定 管 板 式 浮 头 式 U 型 管 式 填 料 函 式 换热器分类 ? 列管式换热器 ? 浮头式换热器 ? 填料函式换热器 ? U形管换热器 ? 板式换热器 ? 螺旋板式换热器 ? 板翅式换热器 ? 沉浸式蛇管换热器 ? 喷淋式蛇管换热器 ? 热管式换热器 ? 套管式换热器 换热器的结构和特点 ? 固定管板换热器的两端管板，采用焊接方法与壳体连接固定。其结构简 单，制造成本低，能得到小的壳体内径，管程可分成多样，规格范围 广，故在工程中广泛应用。缺点是壳程不能清洗，检查困难，对于较脏 或有腐蚀性的介质不能采用。它宜用于壳体与管子温差小，壳程压力不 高以及壳程结垢不严重或能用化学清洗的场合。在热膨胀之差较大时， 可在壳体上设置膨胀节，以减少因温差产生的热应力。 带膨胀节的列管换热器 ? 浮头式换热器一端管板与壳体固定，而另一端的管板可以在壳体内 自由浮动。壳体和管子对热膨胀是自由的，当两种介质的温差较大 时，管束与壳体之间不产生温差应力。浮头端设计成可拆结构，使 管束可以容易地插入或抽出，这样为检修、清洗提供了方便。但结 构较复杂，而且浮头端小盖在操作时无法知道泄漏情况，所以在安 装时要特别注意其密封。 ? 填料函式换热器的结构特点与浮头式换热器相类似，浮头部分露在壳体以外， 在浮头与壳体的滑动接触面处采用填料函式密封结构。由于采用填料函式密封 结构，使得管束在壳体轴向可以自由伸缩，不会产生壳壁与管壁热变形差而引 起的热应力。其结构较浮头式换热器简单，加工制造方便，节省材料，造价比 较低廉，且管束从壳体内可以抽出，管内、管间都能进行清洗，维修方便。 因填料处易产生泄漏，填料函式换热器一般适用于4MPa以下的工作条件，且不 适用于易挥发、易燃、易爆、有毒及贵重介质，使用温度也受填料的物性限制。 填料函式换热器现在已很少采用 ? U形管换热器是将管子弯成U形，管子两端固定在同一块管板上。由于壳体与管子 分开，可以不考虑热膨胀。因U形管式换热器仅有一块管板，且无浮头，所以结构 简单，造价比其他换热器便宜，管束可以从壳体内抽出管外便于清洗，但管内清 洗比较困难，所以管内的介质必须清洁或不易结垢的物料。缺点：由于管束中心 部分存在空隙，所以流体易走短路，影响传热效果。U形管的弯管部分曲率不同， 管子长度不一，因而物料分布不如固定管板式换热器均匀。U形管式换热器一般用 于高温高压的情况下，当使用在压力较高的环境时，弯管段的壁厚要加厚，弥补 弯管后管壁的减薄。 ? 板式换热器是由许多波纹形的传热板片，按一定的间隔，通过橡胶垫片压紧组成的可拆卸的换 热设。板片组装时，两组交替排列，板与板之间用粘结剂把橡胶密封板条固定好，其作用是 防止流体泄漏并使两板之间形成狭窄的网形流道，换热板片压成各种波纹形，以增加换热板片 面积和刚性，并能使流体在低流速成下形成湍流，以达到强化传热的效果。板上的四个角孔， 形成了流体的分配管和泄集管，两种换热介质分别流入各自流道，形成逆流或并流通过每个板 片进行热量的交换。 ? 板式换热器的特点：（1）体积小，占地面积少；（2）传热效率高；（3）组装灵活；（4）金 属消耗量低； ? （5）热损失小；（6）拆卸、清洗、板式冷却器检修方便；（7）板式换热器缺点是密封周边较长，容易泄 漏，使用温度只能低于150oC，承受压差较小，处理量较小，一旦发现板片结垢必须拆开清洗 板式换热器 ? 螺旋板式换热器特点：（一）.体积小、效率高、制造简单、成本较低。能进行低温差热 交换，在所有换热器中所允许的小温差为，在两流体温差为3度情况下仍可以进行 交换。因此世界各国都利用这种换热器来回收低温热能。（二）.不易堵塞:1.由于介质走 的是单一通道，所以它的允许速度比其他类型换热器高，污垢不易沉积。2.如果通道内某 处沉积了污垢，此处截面积就会减小，在一定流量下，截面积减小，局部的流速相应提高， 对污垢区域起冲刷作用。而在管壳式换热器中，如果一根管子有污垢沉积，局部阻力增大， 流量受到限制，流速降低，介质就向其他换热管分配，使沉积了污垢的管子流速越来越低， 越易沉积，后堵死。螺旋管板式换热器的污垢速度是管壳式换热器的十分之一。螺旋板 换热器一般不易泄漏，但由于结构特点，一旦产生泄漏不易修理，只能整台报废。 ? 板翅式换热器是一种新型紧凑式换热器。国外从四十年代就开始研制，初英国将其 用作航空发动机的散热器。之后，美、日、德、法、英、苏联等主要工业国家都对板 翅式换热器作了大量研究工作。我国是从六十年代初期开始试制的。目前，我国已能 生产多种规格的板翅式换热器，可满足对流、错流、逆流、错逆流和多股流换热，可 进行气－液、气－气、液－液间的冷却、冷凝和蒸发等换热过程，广泛应用与空分、 石油化工、航空、车辆和船舶等方面。 ? 特点：1、传热效率高 2、结构紧凑、质量轻，对于铝制板翅式换热器而言，单位体积 的传热面积为1500～2500m2/m3，相当于管壳式换热器的8－20倍，重量仅为相同换热 面积的管壳式换热器的1/10。3、适应范围广，4、制造工艺复杂，要求严格 ? 5、容易堵塞，清洗和检修较困难，若因腐蚀产生内漏，则很难修理。 ? 沉浸蛇管换热器式将蛇管浸在有液体的容器内。当蛇管内通入液体时，为使整个管中经常充满液体，液体 应从蛇管的下端送入，上端流出。当蛇管内通入蒸汽时，为了避免因管内积存冷液而产生水击与阻塞，蒸 汽应从上部进入，冷凝液从下端排出。 ? 沉浸蛇管换热器通常用于对管内流体的冷却、冷凝或者是用于使管外流体加热、冷却和蒸发等。 ? 优点：结构简单，造价低，操作管理方便，蛇管内可承受高压，还可用在传热面积不大的反应釜内作换热 构件。 ? 缺点：通常容器内的流体流速很低，板式冷却器故管外给热系数小，加之容器内各处温度大致接近，因而平均温差不 大，所以换热效果差，设笨重，不适于作为需要换热面积很大的换热设。 ? 喷淋式蛇管换热器，它的传热面是由一系列水平放置，上下排列在同一垂直面上的直管 及连接这些直管的U弯头所组成，并固定在钢架上。在上面的管子上方，装有使冷却水 均匀喷淋的装置。在换热器的下边设有用水泥或钢板做成的水槽，以收集与排放流下 来的冷却水。操作时，热流体在管内流动。为了防止传热管外表面结水垢，降低传热效 果，应使冷却水的终温度不得大于40～50度。与沉浸式蛇管换热器相比，除了具有结 构简单，制作费用低、板式冷却器能承受高压，可用任何材料制造等优点外，喷淋式较沉浸式易于 检查、清洗和检修，如管子是用法兰连接时，更为方便。缺点时占地面积大，操作时设 周围环境卫生较差。所以在场地充足，不怕水滴飞溅时，可广泛地用作为冷却器。 ? 套管式换热器是将传热管（内管）以同心圆状插入外管中，它的 传热面积是由成组排列的管子所组成，从上到下、从左至右由许 多U形弯头连接在一起，然后采用角钢或槽钢焊成支架，组装而 成。套管式换热器一般适用于传热面积较小的场合，它比同样传 热面积的管壳式换热器所需的空间容积要大，但其结构简单，制 造方便等优点而广泛的用作冷却装置。 ? 热管是一种新型、高效的导热元件，其导热系数非常大，是金属良导体（Ag、Cu、Al）的103～104倍，有 超导热体或亚超导热体之称。热管的应用范围很广，从-200度到2000度都有相应的热管可以选用。热管 的基本结构和工作原理都很简单，在一密闭的高度真空的管子中（通常为金属管），靠近管子内壁，贴 装以某种毛细结构（称为吸液芯），再装入某种工作物质（简称工质），即成热管。工作时，管的一端 从热源吸热，使工质蒸发、汽化。蒸汽流往另一侧，该端向冷源放热，蒸汽冷凝液化。凝液借毛细压力 的作用，流回蒸发端、完成工质的自动循环。热管结构简单，工作可靠，无运动部件，重量轻，效率高， 寿命长，而且能在失重情况下工作，也都是它的很卓越的优点。热管是为了解决宇航中的问题而发展起 来的，我国于80年试制成功热管换热器，作为裂化加热炉的空气预热器，运行情况良好。
以上信息由泰州市恒鑫换热设备有限公司整理编辑，了解更多管式换热器,板式冷却器信息请访问http://www.tzxhrq.com