器(亦称列管式)易于制造、适应性强、处理量大、成本较低可供选用的材料范围广泛,仍是当前应用最广(约占70%),理论研究和设计技术最完善,运行可靠性良好的一类换热器。 管壳式换热器主要由壳体、管束、折流板、管板和封头等部件组成。管束安装在壳体内,两端固定在管板上。封头用螺栓与壳体两端的法兰相连。它的主要优点是单位体积所具有的传热面积大、结构紧凑、传热效果好。结构坚固,而且可以选用的结构材料范围广,故适应性强、操作弹性较大。与其它品种换热器比较,管壳式换热器的最大缺点是传热效率低。例如,对于水一水换热,传统的管壳式换热器K值范围一般为1150~2230W/ ㎡•℃,而板式换热器K值为1500~4700W/ ㎡•℃,螺旋板式为2000~3000W/ ㎡•℃。
容积式换热器,基本结构是一个罐体,中间横向加了一个U形管换热器。罐体只起到水温调和的作用。生活热水用。
换热管是换热器的元件之一,置于筒体之内,用于两介质之间热量的交换。
1 换热管的形式
除光管外,换热器还可采用各种各样的强化传热管,如翅片管、螺纹管、螺旋槽管等。当管内直径两侧给热系数相差较大时,翅片管的翅片应布置在给热系数低的一侧。
2 换热管尺寸
换热管常用的尺寸(外径x壁厚)主要为Φ19mmx2mm、Φ25mmx2.5mm和Φ38mmx2.5mm的无缝钢管以及Φ25mmx2mm和Φ38mmx2.5mm的不锈钢管。标准管长有1.5、2.0、3.0、4.5、6.0、9.0m等。采用小管径,可使单位体积的传热面积增大、结构紧凑、金属耗量减少、传热系数提高。据估算,将同直径换热器的换热管由Φ25mm改为Φ19mm,其传热面积可增加40%左右,节约金属20%以上。但小管径流体阻力大,不变清洗,易结构堵塞。一般大直径管子用于粘性大或污浊的流体,小直径管子用于较清洁的流体。
3 换热管材料
常用材料有碳素钢、低合金钢、不锈钢、铜、铜镍合金、铝合金、钛等。此外还有一些非金属材料,如石墨、陶瓷、聚四氟乙烯等。设计时应该根据工作压力、温度和介质腐蚀性等选用合适的材料。
4 换热管排列形式及中心距
如图所示,
换热管排列方式
换热管在管板上的排列形式主要有正三角形、正方形和转角正三角形、转角正方形。正三角形排列形式可以在同样的管板面积上排列最多的管数,故用得最为普遍,但管外不易清洗。为便于管外清洗,可以采用正方形或转角正方形排列的管束。
换热管中心距要保证管子与管板连接时,管桥(相邻两管间的净空距离)有足够的强度和宽度。管间需要清洗时还要留有进行清洗的通道。换热管中心距宜不小于1.25倍的换热管外径,最常用的换热管中心距间下表。 常用的换热管中心距 mm
器(亦称列管式)易于制造、适应性强、处理量大、成本较低可供选用的材料范围广泛,仍是当前应用最广(约占70%),理论研究和设计技术最完善,运行可靠性良好的一类换热器。 管壳式换热器主要由壳体、管束、折流板、管板和封头等部件组成。管束安装在壳体内,两端固定在管板上。封头用螺栓与壳体两端的法兰相连。它的主要优点是单位体积所具有的传热面积大、结构紧凑、传热效果好。结构坚固,而且可以选用的结构材料范围广,故适应性强、操作弹性较大。与其它品种换热器比较,管壳式换热器的最大缺点是传热效率低。例如,对于水一水换热,传统的管壳式换热器K值范围一般为1150~2230W/ ㎡•℃,而板式换热器K值为1500~4700W/ ㎡•℃,螺旋板式为2000~3000W/ ㎡•℃。
容积式换热器,基本结构是一个罐体,中间横向加了一个U形管换热器。罐体只起到水温调和的作用。生活热水用。
换热管是换热器的元件之一,置于筒体之内,用于两介质之间热量的交换。
1 换热管的形式
除光管外,换热器还可采用各种各样的强化传热管,如翅片管、螺纹管、螺旋槽管等。当管内直径两侧给热系数相差较大时,翅片管的翅片应布置在给热系数低的一侧。
2 换热管尺寸
换热管常用的尺寸(外径x壁厚)主要为Φ19mmx2mm、Φ25mmx2.5mm和Φ38mmx2.5mm的无缝钢管以及Φ25mmx2mm和Φ38mmx2.5mm的不锈钢管。标准管长有1.5、2.0、3.0、4.5、6.0、9.0m等。采用小管径,可使单位体积的传热面积增大、结构紧凑、金属耗量减少、传热系数提高。据估算,将同直径换热器的换热管由Φ25mm改为Φ19mm,其传热面积可增加40%左右,节约金属20%以上。但小管径流体阻力大,不变清洗,易结构堵塞。一般大直径管子用于粘性大或污浊的流体,小直径管子用于较清洁的流体。
3 换热管材料
常用材料有碳素钢、低合金钢、不锈钢、铜、铜镍合金、铝合金、钛等。此外还有一些非金属材料,如石墨、陶瓷、聚四氟乙烯等。设计时应该根据工作压力、温度和介质腐蚀性等选用合适的材料。
4 换热管排列形式及中心距
如图所示,
换热管排列方式
换热管在管板上的排列形式主要有正三角形、正方形和转角正三角形、转角正方形。正三角形排列形式可以在同样的管板面积上排列最多的管数,故用得最为普遍,但管外不易清洗。为便于管外清洗,可以采用正方形或转角正方形排列的管束。
换热管中心距要保证管子与管板连接时,管桥(相邻两管间的净空距离)有足够的强度和宽度。管间需要清洗时还要留有进行清洗的通道。换热管中心距宜不小于1.25倍的换热管外径,最常用的换热管中心距间下表。 常用的换热管中心距 mm |