管道设计资料-换热器配管设计

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1、40SC008-2001第41页共42页1、适用范围1.1本设计手册适用于管壳式及套管式热交换器的管道布置。1.2有关空冷式换热器（空冷器）的管道布置不在本手册之列。1.3有关一般的事项要参照PDS320-1-11《管道布置设计总则》2换热器种类2.1按结构分类2.1.1管壳式换热器（1）浮头式换热器如图2.1（a），传热管也称管束和挡板装配在两侧的管板上，但管束一端的管板（固定管板）用壳体一端的法兰固定，另一端的管板在壳体内不固定，所以壳体和传热管可根据流体温度自由膨胀。另外，这种换热器可将管束从壳体内抽出清扫及检修

2、。该型式的特点如下：1）传热管的内外都能清扫，适用容易产生污垢的流体，所以使用范围广泛。2）因为传热管和壳体都能自由膨胀，所以在温差大的情况下也能使用。3）从1）、2）可知，这种结构的换热器可适用于各种设计操作条件，通用性最大。但其缺点是由于结构很复杂，制造成本高。（2）U形管式换热器如图2.1（b），使用的传热管为U形管，传热管与壳体分开，可分别随流体的温度自由膨胀。另外，能将管束全部抽出清扫及检修，与浮头式换热器结构相同，但浮头式换热器因为是直管、管内也容易清扫，而U形管式换热器的管束为U形管，管内清扫困难。U形管热器

3、的特点如下：1）自由膨胀2）因为能够抽出管束，所以也能方便地清扫管外壁。3）适用于高压流体，高压流体在管内流动，则使承压部分少，减轻重量。4）结构简单，由于管板和壳体法兰少，所以制造较简单。（3）固定管板式换热器如图2.1（C），是将管板焊接在壳体两端。壳程流体与管程流体的温度差使传热管和壳体产生较大的，热应力，固此，管程与壳程流体温差较大时需要在壳体上安装伸缩节吸收热膨胀。该形式的换热器壳侧的清扫，检修及维修困难，所以要求流体腐蚀性少，产生污垢少。固定管板式的特点如下：1）最适用于壳体及传热管温差小，污垢少、热膨胀差小介

4、质和场所。2）作为立式的管式换热器，其用途广泛。（4）釜式换热器如图2.1（d），壳体内上部设有适于蒸汽的空间，同时也作为蒸汽空间，该空间的大小根据蒸汽性质决定，估算时一般壳体大直径为壳体小直径的1.5～2倍。液面高度一般比最上部管至少高50mm。其特点如下：1）作为余热锅炉其结构是很简单的。2）为取得廉价蒸汽而被广泛使用。3）管束可做成浮头式或U形管式，所以也能适用于较赃流体、高压流体。 40SC008-2001第41页共42页(1)壳体(2)壳体盖(3)管箱侧的壳体法兰(4)壳体侧的壳体法兰(5)壳体管嘴(6)浮动

5、管板(7)浮头头盖(8)浮头法兰(9)浮头垫片(10)固定管板(11)管箱(12)管箱头盖(13)管箱管嘴(14)垃杆及定距管(15)挡板及支持板(16)缓冲板(17)折流板(18)排气口(19)排液口(20)仪表接口(21)支座(22)钩圈(23)传热管(24)挡板(25)液面计接口(26)壳体管嘴(27)管箱接口法兰(28)U形管(29)密封垫板图2.1各种多管园筒式换热器（管壳式换热器） 40SC008-2001第41页共42页图2.2管壳式换热器的名称构造一览表2.1.2套管式换热器（套管或夹套式）由于可采用高

6、低温流体逆流换热，所以热效率高，构造简单。另外具有仅用增减内管、套管的根数，则可任意改变传热面积的优点。因为传热面积大，所以与管壳式换热器相比价格较高。（1）固定式内外管端因是焊接，所以外管侧的清扫困难，不能吸收由于内外管侧温差所造成的热应力。但具有构造简单，价格便宜，制造方便等优点。（图2.3）（2）马蹄型套管式（发夹型，U型）内管能抽出，这样内外管均可清扫，另外，可根据内外管温差使内外管自由膨胀。内管使用翅片管（图2.4） 40SC008-2001第41页共42页①传热管②传热管法兰③支持片④180°弯头⑤180°

7、弯头法兰⑥套管⑦套管管嘴⑧套管管嘴法兰⑨支架⑩U形螺栓图2.3套管固定式换热器(1)传热管（内管，传热管）(2)纵向翅片(3)管接头螺栓（联接螺纹）(4)近接头螺母（联接外螺纹）(5)管接头螺母（联接螺母）(6)传热管法兰（内管法兰）(7)套管(8)套管管嘴(9)套管管嘴法兰(10)套管法兰(11)套管盖(12)密封垫板(13)双头螺栓(14)填料箱(15)填料(16)压盖(17)支架图2.4套管马蹄型（发夹型，U型）换热器2.2按使用分类按照使用用途分，有以下两种情况，一种是仅加热或冷却，即不引起流体相变化，另一种是根据

8、加热或冷却进行蒸发或凝结，即引起流体相变化。使用的种类名称一般以用途分类。（1）加热器是加热流体升到所需温度，以提高流体温度为目的而使用的一种换热器，不引起被加热流体的相变化。热源为蒸汽和装置中的余热。一般使用蒸汽作为热源时，往往将蒸汽所具有的潜热加热给被加热流体，蒸汽为此凝结变为液体，即引起相变化。（