管壳式换热器结构:由壳体、传热管束、管板、折流板(挡板)和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形,内部装有管束,管束两端固定在管板上。进行换热的冷热两种流体,一种在管内流动,称为管程流体;另一种在管外流动,称为壳程流体。为提高管外流体的传热分系数,通常在壳体内安装若干挡板。挡板可提高壳程流体速度,迫使流体按规定路程多次横向通过管束,增强流体湍流程度。换热管在管板上可按等边三角形或正方形排列。等边三角形排列较紧凑,管外流体湍动程度高,传热分系数大;正方形排列则管外清洗方便,适用于易结垢的流体。
流体每通过管束一次称为一个管程;每通过壳体一次称为一个壳程。图示为的单壳程单管程换热器,简称为1-1型换热器。为提高管内流体速度,可在两端管箱内设置隔板,将全部管子均分成若干组。这样流体每次只通过部分管子,因而在管束中往返多次,这称为多管程。同样,为提高管外流速,也可在壳体内安装纵向挡板,迫使流体多次通过壳体空间,称为多壳程。多管程与多壳程可配合应用。
介绍管壳式换热器的传热知识
横纹管
1974年前苏联**提出横纹管,它是一种用普通圆管作毛胚,在管外壁经简单滚轧出与轴线垂直的凹槽,同时在管内形成一圈突起的环肋。其强化机理为:当管内流体经横向环肋时,管壁附近形成轴向漩涡,增加了边界层的扰动,有利于热量通过边界层的传递。当涡流即将消失时,流体又流经下一个横肋,不断产生轴向涡流,因而保持连续且稳定的强化作用。横纹管主要用来强化管内单相流体的传热,华南理工大学经研究发现,在相同流速下,横纹管流阻比单头螺旋槽管的小。
螺旋扁管
螺旋扁管是瑞士Allares公司**提出、美国Brown公司经过改进的一种换热管。由于管子的*特结构,流体在管内处于螺旋流动,促湍流程度。梁龙虎[3]经实验研究,表明螺旋扁管管内膜传热系数通常比普通圆管大幅度提高,在低雷诺数时为明显,达2~3倍;随着雷诺数的增大,通常也可提高传热系数50%以上。
介绍管壳式换热器的安装的日常保养
一、管壳式换热器的安装
1、管路中用于蒸汽及高温介质的调节阀与换热器接口法兰的距离应不小于1.5米,避免介质流动不均影响运行。
2、设备安装的受力底座应能承受设备总重,以及设备运行介质的冲击振动。
3、设备的接管法兰与管路法兰的连接应细心、小心安装,以避免造成连接损伤。
4、管壳式换热器在安装时两端应留有一定的空隙,**设备两侧管箱可吊装及拆除,以方便设备维修。
5、设备在按照调试时要使用**地工具,以免换热器的外部附件损坏和磨损。
二、试用
1、换热器在安装、调试完成后,打开冷侧循环的开路并排净残余液体及空气,在设备运行正常大约半小时后,再缓慢打开热侧阀门,并逐渐加大致额定开度。
2、设备在运行过程中发现有局部换热管漏时,应及时将其两端堵死,但被堵的管子数量不得**过管子总数的10%;
3、对于运行年限较长的设备应每年检测设备的整体等受压元件的壁厚,看其是否满足小厚度要求,并确定能否继续运行。
4、可凝性空气介质运行初始阶段,应排净上下部的不凝气体。
5、检查冷凝液的液位高度,并进行相应调整,以**其合适的液位范围。
三、维护
1、当换热效果下降时,便应进行清洗,其方法主要有人工及化学清洗两种办法。化学清洗应请**清洗人员进行,避免造成设备本体腐蚀。
2、浮头式、填料函式换热器,除可清理管内污垢外,换热器管程部件可从壳体中帛出后进行冲刷清理。
3、对于介质易堵塞的换热器要定期检查,清理管中的污物及污垢等,以利热交换。
四、保养
1、换热器材质为奥氏体不锈钢时,应控制换热器内液体中氯离子含量不**过25PPm,并定期化验。
2、当换热器为压力容器时,其维护、保养及安装运行、检修等均应符合“压力容器案例技术*规程”及有关标准的规定。
3、设备停止运行时,排净所有介质及残物进行充氧密封等防腐处理。