管壳式换热器90255

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1、第7章管壳式换热器第一节管壳式换热器的总体结构第二节管壳式换热器的主要零部件第三节管壳式换热器的选用及设计流程第四节其它形式换热器简介（1）换热器是许多工业部门广泛应用的通用工艺设备。通常，在化工厂的建设中，换热器约占总投资的11％～40％。它的先进性、合理性和运转可靠性将直接影响产品的质量、数量和成本。（2）根据不同的目的，换热器可以是热交换器、加热器、冷却器、蒸发器、冷凝器等。第一节管壳式换热器的总体结构一、概述（3）衡量一台换热器好坏的标准。c.可靠性满足操作条件,强度足够,保证使用寿命b.合理性a.先进性可制造加工，成本可接

2、受传热效率高，流体阻力小，材料省化工生产对换热设备提出的要求是：传热效率高，流体阻力小；强度、刚度、稳定性足够；结构合理，节省材料，成本较低；制造、装拆、检修方便等。（4）任何一种换热器不可能十全十美。板式换热器传热效率高、金属消耗量低，但流体阻力大、强度和刚度差，制造、维修困难。列管式换热器虽在传热效率、紧凑性、金属消耗量等方面均不如板式换热器，但其结构坚固、可靠程度高、适应性强、材料范围广，因而目前仍是石油、化工生产中，尤其是高温、高压和大型换热器的主要结构型式。第一节管壳式换热器的总体结构一、概述管壳式换热器是把换热管束与管板

3、连接后，再用筒体与管箱包起来，形成两个独立的空间：管内通道及与其相贯通的管箱，称为管程空间；换热管外的通道及与其贯通的部分，称为壳程空间。二、管壳式换热器的种类及其结构1列管式换热器的主要结构：2列管式换热器的工作原理：列管式换热器列管式换热器的主要类型从结构上分固定管板式换热器浮头式换热器U形管式换热器填料函式换热器固定管板式换热器结构图(1)固定管板式换热器带膨胀节的固定管板式换热器结构图(1)固定管板式换热器(1)固定管板式换热器1）、结构特点：两块管板均与壳体相焊接，并加入了热补偿原件——膨胀节。2）、优点：结构简单、紧凑、

4、能承受较高的压力，造价低，管程清洗方便，管子损坏时易于堵管或更换。3）、缺点：不易清洗壳程，壳体和管束中可能产生较大的热应力。冷热流体温差不能太大（<50℃)4）、适用场合：适用于壳程介质清洁，不易结垢，管程需清洗以及温差不大或温差虽大但是壳程压力不大的场合。折流板：提高壳程流体的流速和湍动程度。隔板：增加管程数，提高管内流体流速。流速增加，传热效率提高；但流动的阻力也同时增加。膨胀节的作用：由于两块管板都与壳体固定，当壳体、换热管受热、受压都会发生变形，加入膨胀节减少热应力来吸收热膨胀差。当壳体和管子之间的温差较大(60~70℃)

5、且壳体承受压力不太高时，可采用补偿圈（又称膨胀节）。(2)浮头式换热器浮头式换热器结构图(2)浮头式换热器(2)浮头式换热器浮头结构图1—浮动管板2—浮头钩圈法兰相连3—浮头盖1）结构复杂，制造成本高；2）在壳体直径相同时，排管数量少，换热面积小；3）浮头处发生内漏不易发现；4）换热管束与壳体之间的环隙大，传热效率低；5）管束可以抽出，便于清洗；6）管壳间不产生温差应力，可适用于高温差、粘度大介质换热场合。炼油厂广泛采用！(3)U型管式换热器：(3)U型管式换热器：(3)U形管式换热器U型管式换热器的特点：优点：管子在管壳内自由伸缩

6、，适于冷热流体温差较大的情况；U型换热管可拉出壳外，便于管外清洗；结构简单（只有一块管板，无后管板和浮头），耐高温高压。缺点：管内清洗困难，难于安装折流板；换热管少（等壳径情况下），结构不紧凑。2）、适用场合：特别适用于管内走清洁而不易结垢的高温、高压、腐蚀性大的物料。U型管式换热管箱器结构图U型换热管结构图(4)填料函式换热器1）、结构特点：该换热器的结构与浮头式换热器的结构相似，只是浮头伸到了壳体外，斧头与壳体之间采取填料函式密封。填料函式密封填料函式换热器2）、优点：结构简单，加工制造方便，造价低，管内和管间清洗方便。3）、缺

7、点：填料处易泄漏。4）、适用场合：4MPa以下，且不适用于易挥发、易燃、易爆、有毒及贵重介质，使用温度受填料的物性限制。列管式换热器种类优点缺点固定管板式结构较简单，造价较低，相对其它列管式换热器其管板最薄。管外清洗困难；管壳间有温差应力存在；当两种介质温差较大时必须设置膨胀节。浮头式一端管板固定，另一端管板可在壳体内移动；管壳间不产生温差应力；管束可抽出，便于清洗。结构较复杂，金属耗量较大；浮头处发生内漏时不便检查；管束与管体间隙较大，影响传热。填料函式管束一端可自由膨胀；造价比浮头式低；检修、清洗容易；填函处泄漏能及时发现。壳程

8、内介质有外漏的可能；壳程中不宜处理易挥发、易燃、易爆、有毒的介质。U型管式只有一个管板；管程至少为两程；管束可以抽出清洗；管子可自由膨胀。管内不便清洗；管板上布管少，结构不紧凑，管外介质易短路，影响传热效果；内层管子损坏后不易更换。3