管壳式换热器结构介绍.ppt

*****管壳式换热器传热机理简介一般来说,管壳式换热器制造容易,生产成本低,选材范围广,清洗方便,适应性强,处理量大,工作可靠,且能适应高温高压。虽然它在结构紧凑性、传热轻度和单位金属消耗量方面无法与板式和板翅式换热器相比,但它由于具有前述的一些优点,因而在化工、石油能源等行业的应用中仍处于主导地位。管壳式换热器是把管子与管板连接,再用壳体固定。它的型式大致分为固定管板式、釜式浮头式、U型管式、滑动管板式、填料函式及套管式等几种。根据介质的种类、压力、温度、污垢和其他条件,管板与壳体的连接的各种结构型式特点,传热管的形状和传热条件,造价,维修检查方便等情况来选择设计制造各种管壳式换热器。1.管壳式换热器结构介绍管壳式换热器：是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器，这种换热器结构较简单、操作可靠，可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的类型。（设计制造遵循标准：国外TEMAASME国内GB151.GB150）换热器封头选取原则1、管壳侧是否需要清洗；2、是否需要移动管束；3、是否需要考虑热膨胀；前封头类型：A、B、C、D.N后封头类型：L、M、N、P、S、T、W后封头又分为固定式、浮头式以及U型管，相对于固定式，浮头式造价更高、需要更大的壳径、低的换热效果（由于泄漏流C的存在），优点则是一端具有自由度可以处理好热膨胀问题。前封头A型封头:适应于管程流体较脏，需要经常清洗的情况。B型封头:单法兰经济型最好，由于易于采购，是最常用的封头C型封头:带管板和可拆盖，管侧清洗方便，可以处理管程高压和高危介质（适当），适于壳侧管束较重以及壳侧需要清洗的情况。D型封头:特种高压型，适用于特殊高压的工况（管箱焊在管板上）N型封头:带管板和可拆盖，管束不可拆，此种封头经济性最好，接近管板容易；可以处理壳侧高危介质。A型封头与B型封头相比多了一片法兰，其耐压性没有B型封头好，其优点是换热器检修时不许将封头拿掉，相对于B型封头来说更加方便。C型封头、N型封头换热器中的管束是可抽出的，其中C型封头的换热器中的管板和管箱是焊在一起的。后封头L型后封头:和A型前封头相同M型后封头:和B型前封头相同N型后封头:和N型前封头相同U型:U型管束，管束可移动，壳侧容易清洗；热膨胀处理优秀，经济（无法兰）；缺点是管侧无法清洗，更换管束困难，弯头部位容易冲刷损伤。P型封头和W型封头已经被淘汰，不在使用。S型封头:其尺寸特点是其后封头要比壳体的直径大，优点是可以解决换热器设计过程中的两个问题，一是可以消除换热器的热应力，二是换热器的管壳侧都可以进行清洗。T型封头和S型封头相似，但其后封头尺寸和壳体直径相同，且其内封头和管束可以直接抽出,但T型封头和S型封头相比，受力情况没有S型封头好，唯一的好处是抽芯方便，在工程设计中一般不选用T。换热器壳体E型壳体:为单程壳体，在设计过程中一般优先选择，它适用于所有的情况，单相换热更优，缺点是压降较大。F型壳体:适用于场地受限，需要双壳程的情况，比较适合于单相换热，纯逆流换热，传热温差大；缺点是F型壳体有分程隔板，此处会发生漏流，而且壳程进口与出口处的压差和温差都是最大的，会发生漏温且分程隔板也容易发生变形。所以F型壳体适用于压差和温差都不大的情况下。G型壳体:属于平行流换热器，该换热器的热流体出口温度可以比冷流体出口温度低，适用于需要做壳侧强化的卧式热虹吸再沸器、冷凝器等。H型壳体:双平行流换热器，主要用于冷凝和蒸发的工况下，而且壳体中不使用折流板。G/H型壳体的优点是传热温差大，比E型要高。J型壳体:分流壳体，一是适用于壳体气相压降较大，振动解决不了的情况；二是用于再沸器，相对于E型使得传热的效果比较稳定；三是用于部分冷凝的工况，其缺点则是传热温差较小，传热系数也不大。K型壳体:主要用于管程热介质，壳侧蒸发的工况，在废热回收条件下使用。X型壳体:冷热流体属于错流流动，其优点是压降非常小，当采用其他壳体发生振动，且通过调整换热器参数无法消除该振动时可以使用此壳体形式，其不足之处是流体分布不均匀，X型壳体并不经常使用。在化工工艺手册中，I型壳体类型可EDR软件中的不是同一种壳体，其形式见I1，它的使用方式仅有一种搭配，就是BIU，U型管换热器。换热器折流板单弓形折流板:优点是可以达到最大的错流，缺点是压降