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發布時間:2021-03-22 18:15  
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管殼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設備。這樣的裝置結構簡單,造價低,流動橫截面比較寬,易于清洗水垢;但傳熱系數低、占地面積大可用的各種結構材料(主要是金屬材料),可在高溫,高壓下使用,是應用非常廣的類型。那么管殼式換熱器是由哪些部件組成的?
管殼式換熱器由殼體,傳熱管制,管板,折流板(擋板),以及頭和其他組件組成。大多圓柱形殼體,該殼體配備有管制,管制兩端固定在管板上。熱和管內的兩個流體A的流動的冷的熱交流,被稱為管流體;在另一個外管中流動,被稱為殼側流體。為了提高管外熱通報率的流體,典型地安裝在殼體內的多個擋板。快門速度可進步殼側流體,迫使從所述預定的多個次流體通過管制橫向于加強流體紊流的程度。傳熱管在管板可以被陳列成等邊三角形或正方形。等邊三角形陳列更緊湊,高度外部流體紊流管,一個大的傳熱系數的正方形節距外管,以便利清洗用于流體的容易結垢。
管殼式換熱器主要控制參數有加熱面積,水流量,換熱量,熱媒參數等。廣泛應用于石油、化工、冶金、制藥、食品、供暖等行業。


管殼式換熱器設計要注意什么問題。很多人在設計管殼式換熱器的時候經常會忽略標準規范中的某些說明導致設計不正確或者是不合理,從而影響設備的安全可靠性。今天小編就根據圖紙中經常出現的幾個問題來給大家提個醒。
一、換熱器類別的確定以及相關的技術要求
TSG 21-2016 A1.3.2規定:多腔壓力容器(如熱交換器的管程和殼程、夾套壓力容器等)應當分別對各壓力腔進行分類,劃分時設計壓力取本壓力腔的設計壓力,容積取本壓力腔的幾何容積;以各壓力腔的類別作為該多腔壓力容器的類別并且按照該類別進行使用管理,但是應當按照每個壓力腔各自的類別分別提出設計、制造技術要求。
二、換熱器管程設計壓力大于殼程設計壓力時,殼程試驗壓力的選取問題
當管程設計壓力大于殼程設計壓力時,為了檢查管子與管板連接的嚴密性,殼程的試驗壓力可按下面幾種方法處理,應在技術特性表或技術要求中提出:
1、提高殼程的試驗壓力等于管程試驗壓力。采用這種方法時,必須首先核算殼體在壓力試驗時產生的應力,要求殼程任意點的一次薄膜應力的計算值不得超過所用材料在試驗溫度下的90%屈服極限。同時接管、法蘭也應滿足壓力試驗條件下的強度要求。
2、若經過計算后不能采用上述方法試驗,或從技術經濟考慮不合理時,則殼程、管程按各自要求的試驗壓力進行試驗合格后,殼程應按照HG/T20584-2011附錄A《壓力容器氨檢漏試驗方法》進行氨滲漏試驗。
3、對有特殊要求的換熱器,如高壓換熱器等可用低壓純氨進行試漏或采用鹵素檢漏等方法試驗。

換熱器結垢是傳熱領域一個不易攻克的難題,換熱表面污垢的沉積會使換熱效率大幅度降低,增加了系統的功耗,降低了產品的能效,同時增加了運行成本。一些換熱管的設計初衷就是通過各種齒形的優化來實現更好的流動和換熱,但是費盡心血帶來的一點點改善往往就被運行幾天形成的污垢給“吃”掉了,這些都是我們極不愿意看到的。
結垢因素
(1)流體的流動速度。
流體的流速可通過對傳熱傳質的影響和機械作用力使結垢受到影響,該影響過程非常復雜。事實,流速對不同類型結垢產生的影響是不同的,對不同類型換熱設備結垢的影響程度也不相同。在換熱器中,流速對污垢的影響應該同時考慮其對污垢沉積和污垢剝蝕的影響,對于所有各類污垢,由于流速增大引起剝蝕率的增大較污垢沉積的速率更為顯著,所以污垢增長率隨著流速的增大而減小。但是在實際運行中,流速的增加將增大能耗,所以,流速并不是越高越好,應就能耗和污垢兩個方面來綜合考慮。
2)流體性質。
流體的性質包括流體本身的性質和不溶于流體或被流體夾帶的各種物質的特性。在冷卻水系統中,水質特性對污垢沉積起關鍵作用,若含有鹽和其他物質,可能因溫度或濃度的變化而結晶等;若含有不溶解氣體會影響金屬表面的腐蝕;若含有微生物和養分也對生物污垢有影響。

管殼式換熱器的設計生產步驟如下:
首先計算出管殼式換熱器的換熱面積,選擇合適的換熱類型。按照管殼式換熱器的傳熱任務,進行傳熱計算;確定流體在換熱器管內的流動環境;確定流體在換熱器管內的流動,換熱器兩端的溫度,進行定性溫度計算,確定流體的定性溫度物理性質;計算出管式換熱器的平均溫差,并按照溫差修正系數的原理,確定殼程數或調停加熱介質或冷卻介質的終溫度。
管殼式換熱器的設計生產步驟
按照兩流體管換熱器的溫差及設計要求,確定換熱器的類型;按照管殼式換熱器傳熱流體的特性和設計經驗,選擇總傳熱系數值;按照管式換熱器的總傳熱速率方程,開端計算出換熱器的傳熱面積,并按照換熱器的根本尺寸或系列尺度設備的規格進行選擇。并按照原設備規范計算管殼側壓降,計算管殼側流量和壓降。
檢討計算成果是否合理或滿足工藝要求。假如壓降不相符要求,要調停流速,確定管側和折流板間距,或選擇其他類型的換熱器,計算壓降,直到滿足要求;計算了管殼式換熱器的總換熱系數,并計算了管殼側的對流換熱系數,確定了污垢阻力,然后計算總換熱系數,然后與數值進行比較。
