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换热器的设计要求

添加人:admin 发布时间:2010-10-27 11:48:44 来源:中国热交换器网

  跟着经济的发展,各种不同型式和种类的换热器发展很快,新结构、新材料的换热器不断涌现。为了适应发展的需要,我国对某些种类的换热器已经建立了尺度,形成了系列。完善的换热器在设计或选型时应知足以下基本要求: 

  (1) 公道地实现所划定的工艺前提; 

  (2) 结构安全可靠; 

  (3) 便于制造、安装、操纵和维修; 

  (4) 经济上公道。 

  浮头式换热器的一端管板与壳体固定,而另一真个管板可在壳体内自由浮动,壳体和管束对膨胀是自由的,故当两张介质的温差较大时,管束和壳体之间不产生温差应力。浮头端设计成可拆结构,使管束能轻易的插入或抽出壳体。(也可设计成不可拆的)。这样为检验、清洗提供了利便。但该换热器结构较复杂,而且浮动端小盖在操纵时无法知道泄露情况。因此在安装时要特别留意其密封。 

  浮头换热器的浮头部门结构,按不同的要求可设计成各种形式,除必需考虑管束能在设备内自由移动外,还必需考虑到浮头部门的检验、安装和清洗的利便。 

  在设计时必需考虑浮头管板的外径Do。该外径应小于壳体内径Di,一般推荐浮头管板与壳体内壁的间隙b1=3~5mm。这样,当浮头出的钩圈拆除后,即可将管束从壳体内抽出。以便于进行检验、清洗。浮头盖在管整装入后才能进行装配,所以在设计中应考虑保证浮头盖在装配时的必要空间。 

  钩圈对保证浮头真个密封、防止介质间的串漏起着重要作用。跟着幞头式换热器的设计、制造技术的发展,以及长期以来使用经验的积累,钩圈的结构形式也得到了不段的改进和完善。 

  钩圈一般都为对开式结构,要求密封可靠,结构简朴、紧凑、便于制造和拆装利便。 

  浮头式换热器以其高度的可靠性和广泛的适应性,在长期使用过程中积累了丰硕的经验。尽管近年来受到不断涌现的新型换热器的挑战,但反过来也不断促进了自身的发展。故迄今为止在各种换热器中扔占主导地位。 

  管子构成换热器的传热面,管子尺寸和外形对传热有很大影响。采用小直径的管子时,换热器单位体积的换热面积大一些,设备比较紧凑,单位传热面积的金属消耗量少,传热系数也较高。但制造麻烦,管子易结垢,不易清洗。大直径管子用于粘性大或者污浊的流体,小直径的管子用于较清洁的流体。 

  管子材料的选择应根据介质的压力、温度及侵蚀性来确定。 

  换热器的管子在管板上的排列不单考虑设备的紧凑性,还要考虑到流体的性质、结构设计以及加工制造方面的情况。管子在管板上的尺度排列形式有四种:正三角形和转角正三角形排列,合用与壳程介质清洁,且不需要进行机械清洗的场合。正方形和转角正方形排列,能够使管间的小桥形成一条直线通道,便于用机械进行清洗,一般用于管束可抽出管间清洗的场合。 

  另外对于多管程换热器,常采用组合排列方法,其每一程中一般都采用三角形排列,而各程之间则经常采用正方形排列,这样便于铺排隔板位置。 

  当换热器直径较大,管子较多时,都必需在管束附近的弓形空间内尽量配置换热管。这不但可以有效地增大传热面积,也可以防止在壳程流体在弓形区域内短路而给传热带来不利影响。 

  管板上换热管中央距的选择既要考虑结构的紧凑性,传热效果,又要考虑管板的强度和清洗管子外表面所需的空间。除此之外,还要考虑管子在管板上的固定方法。若间距太小,当采用焊接连接时,相邻两根管的焊缝太近,焊缝质量受热影响不易得到保证;若采用胀接,挤压力可能造成管板发生过大的变形,失去管子和管板间的结协力。一般采用的换热管的中央距不小于管子外径的1.25倍。 

  当换热器多需的换热面积较大,而管子又不能做的太长时,就得增大壳体直径,以排列较多的管子。此时为了进步管程流速,增加传热效果,须将管束分程,使流体依次流过各程管束。 

  为了把换热器做成多管程,可在一端或两真个管箱中分别安顿一定数目的隔板。