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發布時間：2021-08-04 19:41
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介紹幾種管殼式換熱器的熱補償方法
關閉1、固定管板式固定列管殼式換熱器，兩頭管板與殼體為一體，當兩種流體的溫差較大時，在殼體的適當位置(或膨脹節)焊上補償環。在殼與管束熱脹不同的情況下，補償圈通過緩慢的彈性變形來補償由應力引起的熱膨脹。
特性：結構簡單，成本低，難在殼程清洗維修，殼程是潔凈而不易結垢的物料。
2、U形管式管殼式換熱器每根管子彎曲成U形，流體進料和出料口分別安裝在同一端的兩側，封頭內用隔板分為兩室，每根管子可以自由轉動，解決了熱補償問題。
特性：結構簡單，重量輕，適合高溫高壓環境使用。管道內流體是潔凈且不易結垢的物料，管道清洗困難。
3、浮頭式換熱器的管板，一端不與殼體連接，此端稱浮頭。在加熱過程中，管束和浮頭可沿軸向自由連接，從而減少了應力。
特性：結構復雜，成本高，清洗維修方便，減少應力，適用范圍廣。
管殼式換熱器的這些問題嗎？你了解嗎？
一、硫酸用管殼式換熱器工藝要求是什么？
85%硫酸初始溫度為95℃，為實現工藝要求終溫度，要求管殼式換熱器將硫酸降溫到43℃。由于氟塑料材質的強耐酸堿性，可以完全耐硫酸腐蝕。通過設計，利用已有的冷卻水，初始為20℃來為管殼式換熱器進行降溫，同時可加熱冷動水。
此設計中，管殼式換熱器的兩種熱交換介質：
硫酸走管程，所用為氟塑料進口管束，耐蝕性能好，所以殼程選材就用普通即可，無防腐要求；
冷卻水走殼程，可選用一般碳鋼， 通過對該硫酸的對流換熱，冷卻水溫度上升可以有效用作生活用水等等，硫酸達到工藝要求。從以上案例可以明顯看出，氟塑料管殼式換熱器在化工工業上的應用將會非常廣泛。
二、流體性質對管殼式換熱器有什么影響？
在合理設計之時，應根據管殼式換熱器內部流體性質，從有利于傳熱，減少設備腐蝕，減少壓力降和便于清洗選定。在確定管殼式換熱器設計時應考慮以下因素：
1.有毒性的介質走管程，泄露的機會較少。
2.如果兩種介質傳熱系數相差較大時，宜將膜傳熱系數高的介質走管殼式換熱器殼程。
3.管殼式換熱器有常壓和高壓，對于壓力高的介質應走管程，以免殼體受壓而增加厚度，多耗鋼材，造價增大。其中氟塑料材質的管殼式換熱器是屬于低溫低壓設備。
4.有腐蝕性介質走管程，以免走殼程時換熱器的管程和殼程同時受腐蝕。
5.黏度大或流量小的走管程，因可采用多管程獲得較大的流速，有利于傳熱。
6.不清潔的易于結垢的介質走管程，便于清洗，殼程不便于清洗。
7.在水冷卻器中，一般水走管程，被冷卻的介質走殼程。
介紹管殼式換熱器的傳熱知識
管殼式換熱器是工業中應用廣泛、運用可靠性良好的一種換熱設備。在二十世紀六、七十年始了強化技術的研究。強化傳熱主要有兩種途徑:
(1)增大傳熱面積,但換熱器的傳熱面積不可能制地增大,否則投資費用會大大增加,并且隨著工業化的進展,設備要緊湊化;
(2)提高傳熱系數,主要從管程和殼程傳熱強化系數的提高方面上考慮。許多科研工作者已經在這一方面上進行了大量的研究,并且取得了很大的成效。本文主要討論了管殼式換熱器管程的強化傳熱———改變管子外形或在管內加入插入物,介紹了螺旋槽管、橫紋管、螺旋扁管、管內插入物、翅片管、縮放管和三維內肋管等多種強化傳熱管的研究進展。
1螺旋槽管
螺旋槽管是一種管壁上具有外凸和內凸的異形管,管壁上的螺旋槽能在有相變和無相變的傳熱中明顯提高管內外的傳熱系數,起到雙邊強化的作用。根據在光管表面加工螺旋槽的類型螺旋槽管有單頭和多頭之分,其主要結構參數有槽深e、槽距p和槽旋角β。美國、英國、日本從1970年至1980年間對螺旋槽管進行了大量的研究[1]。華南理工大學、北京理工大學和重慶大學也對螺旋槽管進行試驗研究,而且都取得顯著的成效。此外,研究還表明單頭螺旋槽管比多頭螺旋槽管的性能好。
2橫紋管
1974年前蘇聯首先提出橫紋管,它是一種用普通圓管作毛胚,在管外壁經簡單滾軋出與軸線垂直的凹槽,同時在管內形成一圈突起的環肋。其強化機理為:當管內流體經橫向環肋時,管壁附近形成軸向漩渦,增加了邊界層的擾動,有利于熱量通過邊界層的傳遞。當渦流即將消失時,流體又流經下一個橫肋,不斷產生軸向渦流,因而保持連續且穩定的強化作用。
3螺旋扁管
螺旋扁管是瑞士Allares公司首先提出、美國Brown公司經過改進的一種換熱管。由于管子的結構,流體在管內處于螺旋流動,促湍流程度。
