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管殼式換熱器也稱為管式換熱器。間壁式換熱器是傳熱表面,其在殼體中的管束的壁表面上封閉。該換熱器結(jié)構(gòu)簡單,運(yùn)行可靠,可采用各種結(jié)構(gòu)材料(主要是金屬材料)制造,可在高溫高壓下使用,是目前應(yīng)用廣泛的換熱器。
管殼式換熱器由殼體,傳熱管束,管板,擋板(擋板)和管箱組成。管殼式換熱器殼體大多為圓柱形,管束內(nèi)部設(shè)置,管束的兩端固定在管板上。進(jìn)行熱交換的兩種類型的熱和冷流體,一種在管中流動,稱為管流體流體,另一種在管外流動,稱為殼側(cè)流體。為了增加管外流體的傳熱系數(shù),通常在殼體中安裝許多擋板。擋板增加了殼側(cè)流體的速度,迫使流體在路徑上多次橫向通過管束,增強(qiáng)了流體湍流。熱交換管可以等邊三角形或正方形布置在管板。等邊三角形排列緊湊,管外流體高度湍流,傳熱系數(shù)大;方形布置便于在管外清潔,適用于易于擴(kuò)展的流體。
管殼式換熱器普遍存在的問題是日常生活中常見的問題。對換熱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了梳理,主要從以下幾個方面進(jìn)行了梳理:
對于有內(nèi)壓的管殼式換熱器,在什么條件下可以設(shè)計壓力元件?我們還應(yīng)該考慮什么?
1、對于由管子同時控制的部件和殼體的內(nèi)部壓力,只有當(dāng)管子和殼體同時升高和減壓時才能按壓差速器設(shè)計。壓差值還應(yīng)考慮壓力測試期間可能出現(xiàn)的大壓差,設(shè)計人員應(yīng)提出壓力測試的步進(jìn)程序。
2、第二步。如何確定管殼式換熱器中受管殼側(cè)溫度影響的元件的設(shè)計溫度?
管式換熱器中同時受到管和殼溫度影響的部件的設(shè)計溫度可由金屬溫度決定,也可要求較高側(cè)的設(shè)計溫度。
管殼式換熱器
3、如何確定管殼式換熱器整體管板的有效厚度?
1)整體管板的有效厚度等于隔板槽底部管板的厚度減去以下兩個厚度之和:
a)管道腐蝕邊緣超過管道隔槽深度的部分;
b)殼側(cè)的較大的殼側(cè)腐蝕余量和管板的結(jié)構(gòu)槽深度。
2)第二步。管板與換熱管焊接時,管板的小厚度應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造的要求,且不小于12 mm。
組合管板小厚度及相應(yīng)要求:
a)焊接并連接在管板和換熱管之間的復(fù)合管板的厚度應(yīng)不小于3mm。對于具有耐腐蝕性要求的層,該層的化學(xué)成分應(yīng)不小于距離該層表面2mm。金相組織符合復(fù)合材料標(biāo)準(zhǔn)的要求;
b)覆層的小厚度不應(yīng)小于10 mm,并保證覆層的化學(xué)成分和金相組織與覆層表面的深度不小于8 mm,滿足覆層材料標(biāo)準(zhǔn)的要求。
管殼式換熱機(jī)組的脹焊結(jié)合詳解
我們以前幾篇文章都介紹過了管殼式換熱機(jī)組的焊接和脹接兩種辦法,可是如果在密封性標(biāo)準(zhǔn)很高、耐振動性強(qiáng)、疲勞載荷強(qiáng)度高、管板和換熱管有縫隙,這幾種情況之下、單純的使用脹接和焊接是不可以滿足要求的,那么我們就應(yīng)該使用脹焊結(jié)合的辦法來對管殼式換熱機(jī)組進(jìn)行連接固定。
氣溫和水壓很高,而且設(shè)備承受著熱量變形、熱量沖擊、熱度腐蝕和介質(zhì)壓力影響,管殼式換熱機(jī)組的管子和換熱管板的固定位置很容易就會產(chǎn)生損壞,使用脹接和焊接都不可以確保它的固定強(qiáng)度和嚴(yán)格密封的標(biāo)準(zhǔn)?,F(xiàn)在大部分使用的都是脹焊并用的辦法。經(jīng)過研究顯示,脹焊結(jié)合可以顯著增強(qiáng)接頭的性,能夠完全的消除應(yīng)力腐蝕與間隙腐蝕這種問題,還可以增加換熱器的使用年限。除此之外脹焊并用,管程流體對于換熱管板的換熱面積要比殼程流體對管板的換熱面大出很多,特別是厚管板的工況。能夠降低管板兩端的溫差,降低管板彎曲率,保證了管殼式換熱機(jī)組的密封性。