列管式換熱器結構圖
列管式換熱器是目前化工及酒精生產上應用最廣的一種換熱器。它主要由殼體、管板、換熱管、封頭、折流擋板等組成。所需材質 ,可分別採用普通碳鋼、紫銅、或不銹鋼製作。
在進行換熱時,一種流體由封頭的連結管處進入,在管流動,從封頭另一端的出口管流出,這稱之管程;另-種流體由殼體的接管進入,從殼體上的另一接管處流出,這稱為殼程列管式換熱器。
列管式換熱器主要分為固定管板式、浮頭式和U型管三種,列管式換熱器結構簡單、堅固、適應性強,尤其在高溫、高壓和大型裝置中應用更為普遍。
固定管板式換熱器是列管式換熱器中結構最簡單的,因此使用比較普遍,固定管板式換熱器主要是由圓柱形殼體、換熱管、管板、封頭和進出口組成。管束可以採用焊接法或脹接法固定,殼體上需要焊接法蘭,方便清洗時或者檢查時拆卸。
端蓋和殼體上有冷熱進出口接管,冷熱兩種流體分別在管內流動。列管式換熱器按照管束放置的位置可以分為立式和臥式,立式的結構是管束垂直地面,臥式恰恰相反。
列管換熱器的結構
列管換熱器主要由殼體、管束(換熱管)、管板(又稱花板)、頂蓋(又稱封頭)和連接管等部件組成。殼體內裝有管束,管束是由許多無縫鋼管兩端固定在管板上組成的,固定的方法可用脹接法,也可用焊接法。一種流體通過管內流動,其行程稱為管程,另一種流體在殼體與管束間的空隙流動,其行程稱為殼程。
流體一次通過管程的稱為單管程列管換熱器。當換熱器的傳熱面積較大時,管子數目較多,為提高管程的流體流速,常將管子平均分成若干組,使流體在管內依次往返多次通過,稱為多管程。
增加管程數雖然可以提高流速使對流傳熱係數增大,但隨著管程數增加,流體流動阻力增大,動力費用增加,結構也變得複雜,故管程數不宜過多,通常多為2、4、6程。同樣,為提高殼程的流體流速,增大殼程側的對流傳熱係數。當常在殼程安裝折流擋板,以常見的折流擋板有圓缺形(或稱弓形)和圓盤形兩種,前者應用較為廣泛。
列管換熱器的清洗
列管式換熱器長期運行會導致設備被水垢堵塞,將會使效率降低、能耗增加、壽命縮短。如果水垢不能被及時地清除,就會面臨設備維修、停機或者報廢更換的危險。
長期以來傳統的清洗方式如機械方法(刮、刷)、高壓水、化學清洗(酸洗)等在對換熱器清洗時出現很多問題,企業可採用高效環保清洗劑避免上述情況,其具有高效、環保、安全、無腐蝕特點,不但清洗效果良好而且對設備沒有腐蝕,能夠保證空壓機的長期使用。
總結:列管換熱器在設計時要注意不潔淨和易結垢的的液體宜走管程,因管內清洗方便;腐蝕性流體宜走管程,以免管束和殼體同時受腐蝕;壓強高的宜走管程,以免殼體承受壓力;被冷卻的流體宜走殼程,便於散熱;流量小而粘度大的流體宜走殼程等事項,以免產生安全隱患。
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