浅析管壳式换热器原理及检修
摘 要:本文介绍了管壳式换热器的工作原理和结构形式,详细介绍了管壳式换热器3种应用比较普遍的类型。并对管壳式换热器常见问题和检修方法做了介绍。
关键词:管壳式换热器;工作原理;分类;构造;检修
在化工生产中,换热器是用来实现物料之间能量传递过程的传热设备,管壳式换热器作为一种传统的换热设备,因其结构简单,处理能力大、选材范围广,适应性强,易于制造且成本较低,易清洗,在高温高压下也能适用等诸多的优点,仍在换热器中占主导地位。
1.管壳式换热器工作原理和结构图
管壳式换热器是由一个壳体和包含许多管子的管束所构成,冷、热流体之间通过管壁进行换热的换热器。其换热管内构成的流体通道称为管程,换热管外构成的流体通道称为壳程。管程和壳程分别通过两不同温度的流体时,温度较高的流体通过换热管壁将热量传递给温度较低的流体,温度较高的流体被冷却,温度较低的流体被加热,进而实现两流体换热工艺目的。
2.管壳式换热器分类
管壳式换热器按结构特点分为固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器、双重管式换热器、填函式换热器和双管板换热器等。前 3种应用比较普遍。因此我们对前三种换热器进行简单的介绍。
2.1 固定管板式换热器
固定管板式换热器由管箱、壳体、管板、管子等零部件组成,其结构较紧凑,排管较多,在相同直径下面积较大,制造较简单。
固定管板式换热器的结构特点是在壳体中设置有管束,管束两端用焊接或胀接的方法将管子固定在管板上,两端管板直接和壳体焊接在一起,壳程的进出口管直接焊在壳体上,管板外圆周和封头法兰用螺栓紧固,管程的进出口管直接和封头焊在一起,管束内根据换热管的长度设置了若干块折流板。这种换热器管程可以用隔板分成任何程数。
2.2 浮头式换热器
浮头式换热器两端的管板,一端不与壳体相连,该端称浮头。管子受热时,管束连同浮头可以沿轴向自由伸缩,完全消除了温差应力。