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BR0.23型板式换热器

换热器形式和优缺点

来源:BR0.23型板式换热器    发布时间:2024-03-23 10:13:14

  在这种设备中,使压力较高的流体由喷管喷出,形成很高的速度,低压流体被引入混合室与射流非间接接触进行传热,并一同进入扩散管,在扩散管的出口达到同一压力和温度后送给用户。

  蓄热式换热器用于进行蓄热式换热的设备。内装固体填充物,用以贮蓄热量。一般用耐火砖等砌成火格子(有时用金属波形带等)。换热分两个阶段进行。第一阶段,热气体通过火格子,将热量传给火格子而贮蓄起来。第二阶段,冷气体通过火格子,接受火格子所储蓄的热量而被加热。这两个阶段交替进行。通常用两个蓄热器交替使用,即当热气体进入一器时,冷气体进入另一器。常用于冶金工业,如炼钢平炉的蓄热室。也用于化学工业,如煤气炉中的空气预热器或燃烧室,人造石油厂中的蓄热式裂化炉。

  (2)原材料和焊缝的化学成分分析、力学性能分析试验、金相组织检验,总称为破坏试验;

  (3)原材料和焊缝内部缺陷的检验,其检测验证的方法是不伤害原有设备的检测,它包括:射线检测、超声波检验测试、磁粉检测、渗透检验测试等;

  制造完工的换热器应对换热器管板的连接接头,管程和壳程进行耐压试验或增加气密性试验,耐压试验包括水压试验和气压试验。换热器一般进行水压试验,但由于结构或支撑原因,不能充灌液体或运行条件不允许残留试验液体时,可采用气压试验。

  管壳式换热器是利用管子使其内外的物料进行热交换冷却冷凝加热及蒸发等过程与别的设备相比较其余腐蚀介质接触的表面积就显得很大发生腐蚀穿孔结合处松弛泄漏的危险性很高因此对换热器的防腐蚀和防泄漏的方法也比别的设备要多加考虑当换热器用蒸汽来加热或用水来冷却时水中的溶解物在加热后大部分溶解度都会有所提高而硫酸钙类型的物质则基本上没有变化

  浮头式换热器的一端管板与壳体固定,而另一端的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,使管束能容易的插入或抽出壳体。(也可设计成不可拆的)。这样为检修、清洗提供了方便。但该换热器结构较复杂,而且浮动端小盖在操作时无法知道泄露情况。因此在安装时要格外的注意其密封。

  换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热交换器。换热器是化工,石油,动力,食品及其它许多工业部门的通用设备,在生产中占有主体地位.在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用更广泛。换热设备因其用途不同,类型繁多,性能不一,但均可归结为管壳式结构和板式结构两大类。

  在这种设备中,用自然通风或机械通风的方法,将生产中已经提高了温度的水进行冷却降温之后循环使用,以提高系统的经济效益。例如热力发电厂或核电站的循环水、合成氨生产中的冷却水等,经过水冷却塔降温之后再循环使用,这种方法在实际工程中得到了广泛的使用。

  在工业上用这种设备来洗涤气体有各种目的,例如用液体吸收气体混合物中的某些组分,除净气体中的灰尘,气体的增湿或干燥等。但其最广泛的用途是冷却气体,而冷却所用的液体以水居多。空调工程中普遍的使用的喷淋室,可以认为是它的一种特殊形式。喷淋室不仅能像气体洗涤塔一样对空气进行冷却,而且还可对其加热处理。但是,它也有对水要求高、占地面积大、水泵耗能多等缺点:所以,目前在一般建筑中,喷淋室已不常使用或仅作为加湿设备使用。但是,在以调节湿度为最大的目的的纺织厂、卷烟厂等仍大量使用!

  如果介质毒性为极度,高度危害或管、壳程之间不允许有微量泄漏时,必须增加气密性试验。换热器压力试验的顺序如下:

  固定管板换热器先进行壳程试压,同时检查换热管与管板连接接头,接着进行管程试压;

  U形管式换热器、釜式重沸器(U形管束)及填料函式换热器先用试验压环进行壳程试压,同时检查接头,接着进行管程试压;

  浮头式换热器、釜式重沸器(浮头式管束)先用试验压环和浮头专用工具进行管头试压,对于釜式重沸器尚应配备管头试压专用壳体,接着进行管程试压,最后进行壳程试压;

  钩圈对保证浮头端的密封、防止介质间的串漏起着及其重要的作用。随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,钩圈的结构及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,结构相对比较简单、紧凑、便于制造和拆装方便。

  浮头式换热器以其高度的可靠性和广泛的适应性,在长期使用的过程中积累了丰富的经验。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。

  备料--划线--切割--边缘加工(探伤)--成型--组对--焊接--焊接质量检验--组装焊接--压力试验

  化工设备不仅在制造之前对原材料进行检测验证,而且在制作的完整过程中要随时进行检查。

  设备制作的完整过程中的检验,包括原材料的检验、工序间的检验及压力试验,详细的细节内容如下:

  换热器的分类良多,可以按传热原理、结构和用途等进行分类,按其结构分类主要有管壳式和板式两种。

  根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即:间壁式、混合式和蓄热式。

  夹套式换热器 这种换热器是在容器外壁安装夹套制成,结构相对比较简单;但其加热面受容器壁面限制,传热系数也不高.为提高传热系数且使釜内液体受热均匀,可在釜内安装搅拌器.当夹套中通入冷却水或无相变的加热剂时,亦可在夹套中设置螺旋隔板或其它增加湍动的措施,以提高夹套一侧的给热系数.为补充传热面的不足,也可在釜内部安装蛇管. 夹套式换热器大范围的使用在反应过程的加热和冷却。

  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,而各程之间则常常采用正方形排列,这样便于安排隔板位置。

  当换热器直径较大,管子较多时,都必须在管束周围的弓形空间内尽量配置换热管。这不仅能有效地增大传热面积,也可以有效的预防在壳程流体在弓形区域内短路而给传热带来不利影响。

  管板上换热管中心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,还应该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,挤压力会造成管板发生过大的变形,失去管子和管板间的结合力。一般都会采用的换热管的中心距不小于管子外径的1.25倍。

  管子构成换热器的传热面,管子尺寸和形状对传热有很大影响。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。

  浮头换热器的浮头部分结构,按不同的要求可设计成各种各样的形式,除一定要考虑管束能在设备内自由移动外,还一定要考虑到浮头部分的检修、安装和清洗的方便。

  在设计时必须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。以便于进行检修、清洗。浮头盖在管束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。

  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。此时为了更好的提高管程流速,增加传热效果,须将管束分程,使流体依次流过各程管束。

  换热器的管子在管板上的排列不单考虑设备的紧凑性,还应该要考虑到流体的性质、结构设计以及加工制造方面的情况。管子在管板上的标准排列形式有四种:正三角形和转角正三角形排列,适用与壳程介质清洁,且不有必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,便于用机械进行清理洗涤,通常用于管束可抽出管间清洗的场合。

  套管式换热器 套管式换热器是由直径不同的直管制成的同心套管,并由U形弯头连接而成.在这种换热器中,一种流体走管内,另一种流体走环隙,两者皆可得到较高的流速,故传热系数较大.另外,在套管换热器中,两种流体可为纯逆流,对数平均推动力较大。套管换热器结构相对比较简单,能承受高压,应用亦方便(可根据自身的需求增减管段数目). 特别是由于套管换热器同时具备传热系数大,传热推动力大及可承受高压强的优点,在超高压生产的全部过程(例如操作压力为3000大气压的高压聚乙烯生产的全部过程)中所用的换热器几乎全部是套管式。

  混合式热交换器是依靠冷、热流体非间接接触而进行传热的,这种传热方式避免了传热间壁及其两侧的污垢热阻,只要流体间的接触情况良好,就有较大的传热速率。故凡允许流体相互混合的场合,都能够使用混合式热交换器,例如气体的洗涤与冷却、循环水的冷却、汽-水之间的混合加热、蒸汽的冷凝等等。它的应用遍及化工和冶金企业、动力工程、空气调节工程及其它许多生

  管壳式换热器 管壳式(又称列管式) 换热器是最典型的间壁式换热器,它在工业上的应用有着悠久的历史,而且至今仍在所有换热器中占据主导地位。

  管壳式换热器主要有壳体、管束、管板和封头等部分所组成,壳体多呈圆形,内部装有平行管束,管束两端固定于管板上。在管壳换热器内进行换热的两种流体,一种在管内流动,其行程称为管程;一种在管外流动,其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。为提高管外流体给热系数,通常在壳体内安装少数的横向折流档板。折流档板不仅可防止流体短路,增加流体速度,还迫使流体按规定路径多次错流通过管束,使湍动程度大为增加。常用的档板有圆缺形和圆盘形两种,前者应用更广泛.。流体在管内每通过管束一次称为一个管程,每通过壳体一次称为一个壳程。为提高管内流体的速度,可在两端封头内设置适当隔板,将全部管子平均分隔成若干组。这样,流体可每次只通过部分管子而往返管束多次,称为多管程。同样,为提高管外流速,可在壳体内安装纵向档板使流体多次通过壳体空间,称多壳程。在管壳式换热器内,由于管内外流体温度不同,壳体和管束的温度也不同。如两者温差很大, 换热器内部将出现很大的热应力,可能使管子弯曲,断裂或从管板上松脱。因此,当管束和壳体温度差超过50℃时,应采取适当

  随着经济的发展,各种不同型式和种类的换热器发展非常迅速,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标准,形成了系列。完善的换热器在设计或选型时应满足以下基本要求:

  换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,即在一个大的密闭容器内装上水或其他介质,而在容器内有管道穿过。让热水从管道内流过。由于管道内热水和容器内冷热水的温度差,会形成热交换,也就是初中物理的热平衡,高温物体的热量总是向低温物体传递,这样就把管道里水的热量交换给了容器内的冷水,换热器又称热交换器 。

  (3)可在高温、高压下工作,一般温度小于等于450度,压力小于等于6.4兆帕;

  选取换热设备的制造材料及牌号,进行材料的化学成分检验,机械性能合格后,对钢板进行矫形,方法有手工矫形,机械矫形及火焰矫形。

  沉浸式蛇管换热器 这种换热器是将金属管弯绕成各种与容器相适应的形状,并沉浸在容器内的液体中.蛇管换热器的优点是结构相对比较简单,能承受高压,可用耐腐蚀材料制造;其缺点是容器内液体湍动程度低,管外给热系数小.为提高传

  喷淋式换热器 这种换热器是将换热管成排地固定在钢架上,热流体在管内流动,冷却水 从上方喷淋装置均匀淋下,故也称喷淋式冷却器.喷淋式换热器的管外是一层湍动程度较高的液膜,管外给热系数较沉浸式增大很多.另外,这种换热器大多放置在空气流通之处,冷却水的蒸发亦带走一部分热量,可起到降低冷却水温度,增大传热推动力的作用.因此,和沉浸式相比,喷淋式换热器的传热效果大有改善。