换热器课件11110讲解.ppt

? 前端管箱 ? 前端管箱有两种基本型式 : 即封头管箱和平盖管箱。封头 管箱 (E) 一般是在管侧流体较清洁的情况下使用。该种管 箱接头较少，但是当清洁或检查管子时，则需要拆开连接 管的接头。平盖管箱 (A) 可以是可拆式的也可以是与管板 做成一个整体的 (C) 。该种管箱具有可拆卸式的盖板，可 以不用拆开连接管的接头就能接近传热管。 ? 管箱型式 后端结构 ? 固定式管板 (L, M 或 N) 是刚性构件，壳体与管束外圈管子之间存在很小 的间隙。由于壳体的材料具有不同的热膨胀系数，因而将壳体与管子 之间的温差限制在中等程度范围 ( 粗略估计，通常认为应在 50 ℃内 ) 。 如果壳体具有膨胀节，那么就可以将这一温差的限制提高。该类换热 器可以具有任意数目的管侧流程。不过，只能使用化学方法清洗管侧。 另外，还可以更换其中的个别传热管。此类换热器的成本较低，只比 u 型管换热器的成本稍高一点。 ? U 型管束 (U) 结构很简单，只需一块管板，没有膨胀节，而且易于拆卸， 不过，不能够更换单根管子 ( 管程数目为偶数 ) ，管侧弯头的清洗较困 难。此类换热器的成本最低。 ? 填料函式浮头 (P) 是为解决温差膨胀而设计的。使用该种结构可以不受 管程数目的限制。即使密封垫片或填料出现泄漏，壳流与管流仍可以 不混合。不过，此种管箱要求管束与壳体间存在较大间隙，因而最好 在折流板边缘设有密封垫圈，国内在山西和四川都有这种从法国和德 国引进的结构，华南理工大学化机所在武汉和山东也都设计了这种结 构，效果较好。这种换热器的成本较高。 ? 钩圈式浮头 (S) 中，管板夹在可拆卸的剖分环和盖板之间。管板直径比 壳体直径还大。这种结构允许壳体与管束之间存在较小的间隙。由于 浮头定位的原因，其最小出口折流板的间距，与其他结构相比也是最 大的。垫片损坏无法看见，所以会造成管程流体和壳程流体的混合。 为了拆卸管束或清洗管子，换热器的两端封头都必须拆卸下来。清洗 的费用比可抽式浮头 (T) 的清洗费用稍高一些。同时，换热器的成本一 电相对高一些。 ? 通过拆卸固定式封头，可以将可抽式浮头 (T) 从壳体上卸下来。由于浮 头法兰与壳体是通过螺栓连接的，因而管束与壳体之间的间隙很大， 必须加有旁路挡板。管程数为偶数。此外，密封垫片的泄漏会造成壳 程流体和管程流体的混合，而这从外部又看不出。该类换热器的成本 相对高些。 ? 带有套环的填料函式浮头 (w) ，其套环填料由后端封头的螺栓压紧。 管束与壳体之间的间隙比较小。壳程可以是单流程的也可以是两流程 的。即使壳程流体或管程流体出现泄漏，也会排到环境中去。不过， 在泄漏区域，两种流体有可能混合。其管束的拆卸比较方便，但是由 于温度变化剧烈，会导致填料压得不紧，因而不推荐使用这种结构。 此种结构是所有浮头结构中成本最低的一种。由上述介绍可知，选用 不同的前端管箱，壳体结构和后端结构可以组合成不同类型的管壳式 换热器。 后端结构型式 (1) 固定管板式换热器 固定管板式换热器 1 — 封头； 2 — 法兰； 3 — 排气口； 4 — 壳体； 5 — 换热管； 6 — 波形膨胀节； 7 — 折流 板（或支持板）； 8 — 防冲板； 9 — 壳程接管； 10 — 管板； 11 — 管程接管； 12 — 隔板； 13 — 封头； 14 — 管箱； 15 — 排液口； 16 — 定距管； 17 — 拉杆； 18 — 支座； 19 — 垫片； 20 、 21 — 螺栓、螺母 固定管板式换热器 ? 固定管板换热器的两端管板，采用焊接方法与壳体连接固定，如图上图所示。 这种换热器结构简单 ; 在相同的壳体直径内，排管最多，比较紧凑 ; 在有折流板 的壳侧流动中， E 旁路最小，管程可以分成任一偶数程数。由于两个管板被换 热管互相支撑，与其他管壳式换热器相比，管板最薄，不仅造价低而且每根 管子内侧都能进行清洗。但壳侧清洗较难，不能进行机械清洗，所以宜用于 不易结垢和清洁的流体。当管束和壳体之间的温差太大而产生不同的热膨胀 时，常会使管子与管板的接口脱开，从而发生介质泄漏。为此常在外壳上焊 一膨胀节，但它仅能减小而不能完全消除由于温差而产生的热应力，巨在多 程换热器中，这种方法不能照顾到管子的相对移动。由此可见，这种换热器 比较适合用于温差不大或温差较大但壳程压力不高以及壳程结垢不严重或能 用化学清洗的场合。由于此类换热器集中了管壳式换热器的优点，因此应用 相当广泛。 固定管板式换热器 ? 优点：结构简单、紧凑、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。 ? 缺点：当管束与壳体的壁温或材