列管式换热器目前广泛使用在化工行业中,比较多的是用来生产酒精,列管式换热器结构并不复杂,主要是由壳体主体、管板、换热管、封头和折流挡板构成。列管式换热器的设计过程一般包括以下内容:
1、首先明确列管式换热器的设计目标,包括各种设计参数,比如流体的流量、温度、压力、换热器的大小尺寸、换热器的质量等。
2、对列管式换热器进行总体的考虑,确定所选的结构型式、流体流动的方式,确定安装的位置。尤其要保证加热介质,保证积垢的清除。
3、进行必要的科学计算,根据已知知识求出列管式换热器需要的传热系数,同时计算传热面积,确定换热器的结构参数,比如管子的长度、直径和数量。
管壳式换热器由于管内外流体的温度不同,因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两温度相差很大,换热器内将产生很大热应力,导致管子弯曲、断裂,或从管板上拉脱。因此,当管束与壳体温度差超过50℃时,需采取适当补偿措施,以消除或减少热应力。根据所采用的补偿措施,管壳式换热器可分为以下几种主要类型:①固定管板式换热器管束两端的管板与壳体联成一体,结构简单,但只适用于冷热流体温度差不大,且壳程不需机械清洗时的换热操作。当温度差稍大而壳程压力又不太高时,可在壳体上安装有弹性的补偿圈,以减小热应力。(1)结垢垢层增加了换热器热阻,降低了总传热速率,换热量下降,值下降。
②浮头式换热器管束一端的管板可自由浮动,完全消除了热应力;且整个管束可从壳体中抽出,便于机械清洗和检修。浮头式换热器的应用较广,但结构比较复杂,造价较高。
列管式换热器结垢的原因 列管式换热器易结垢的部位为管束的内外壁,当该位置形成污垢层后,则会导致换热器热传递能力下降,甚至会导致介质的流道受到阻塞。流体的性质、流速、速度、状态及换热器的参数等都会导致污垢的发生。 1.1 流体的性质。列管换热器其主要是以水为其载热体,水作为换热器的流体,其性质不仅指水本身的性质,也包括水中夹带着的各种物质。所以当水在加温过程中,其内所含有的离子或是某些盐类会随着温度的升高而发生结晶,这些结晶会附着在换热管的表面,形成水垢,在水垢刚形成阶段,其还会较为松软,但随着时间的推移、传热效果的恶化,则会使水垢中的结晶开始失去,垢层开始变硬,并在换热管表面形成一层牢固的硬壳。 1.2 流体的流速。在列管换热器运行中,流体的流速并不是越快越好,因为当流速增加时,可能会导致结垢的增加,但也会引起沉积物脱卸的速率增加,所以当流速增加时,可能总结垢的速率反而会降低。当处于运行中的列管换热器,其流速增加时,不仅换热器的系数会变大,而且所带来的磨损也会增大,使能耗增大,所以对于列管换热器流体的流速的控制,需要从能耗和污垢两个方面进行综合考虑。管壳式换热器由于管内外流体的温度不同,因之换热器的壳体与管束的温度也不同。
以上信息由专业从事碳化硅列管冷凝器采购的义德碳化硅换热器于2024/5/27 9:25:33发布
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