内蒙古天巨鑫板式换热器—换热器的基本知识

　　列管式换热器

　　在化工企业中列管式换热器的类型很多，如板式，套管式，蜗壳式，列管式。其中列管式换热器虽在热效率、紧凑性、金属消耗量等方面均不如板式换热器，但它却具有结构坚固、可靠程度高、适应性强、材料范围广等特点，因此成为石油、化工生产中，尤其是高温、高压和大型换热器的主要结构形式。列管式换热器主要有固定管板式换热器、浮头式换热器、填函式换热器和U型管式换热器，而其中固定管板式换热器由于结构简单，造价低，因此应用最普遍。

　　固定管板式换热器

　　这类换热器操作简单、便宜。最大的缺点是管外侧清洗困难，因而多用于壳侧流体清洁，不易结垢或污垢容易化学处理的场合。当壳壁与壳壁温度相差较大时，由于两者的热膨胀不同，产生了很大的温差应力，以致管子扭弯或使管子从管板上松脱，甚至毁坏整个换热器，因此，一般管壁与壳壁温度相差50℃以上时，换热器应有温差补偿装置，图为具有温差补偿圈(或称膨胀节)的固定管板式换热器。一般这种装置只能用在壳壁与管壁温差低于60~70℃和壳程流体压强不高的情况。壳程压强超过6×105Pa时，由于补偿圈过厚，难以伸缩，失去温差补偿作用，就应考虑采用其他结构。

　　完善的换热器在设计和选型时应满足以下各项基本要求：

　　(1)合理地实现所规定的工艺条件：可以从：①增大传热系数②提高平均温差③妥善布置传热面等三个方面具体着手。

　　(2)安全可靠 换热器是压力容器，在进行强度、刚度、温差应力以及疲劳寿命计算时，应

　　遵循我国《钢制石油化工压力容器设计规定》和《钢制管壳式换热器设计规定》等有关规定与标准。

　　(3)有利于安装操作与维修 直立设备的安装费往往低于水平或倾斜的设备。设备与部件应便于运输与拆卸，在厂房移动时不会受到楼梯、梁、柱的妨碍，根据需要可添置气、液排放口，检查孔与敷设保温层。

　　(4)经济合理 评价换热器的最终指标是：在一定时间内(通常1年内的)固定费用(设备的购置费、安装费等)与操作费(动力费、清洗费、维修费)等的总和为最小。在设计或选型时，如果有几种换热器都能完成生产任务的需要，这一标准就尤为重要了。

　　换热器内冷热流体通道的选择 冷、热流体流动通道的选择的一般原则：

　　1)不洁净或易结垢的液体宜在管程，因管内清洗方便。

　　2)腐蚀性流体宜在管程，以免管束和壳体同时受到腐蚀。

　　3)压力高的流体宜在管内，以免壳体承受压力。

　　4)饱和蒸汽宜走壳程，因饱和蒸汽比较清洁，表面传热系数与流速 无关，而且冷凝液容易排出。

　　5)流量小而粘度大的流体一般以壳程为宜，因在壳程Re>100即可达到湍流。但这不是绝对的，如流动阻力损失允许，将这类流体通入管内并采用多管程结构，亦可得到较高的表面传热系数。

　　6)若两流体温差较大，对于刚性结构的换热器，宜将表面传热系数大的流体通入壳程，以减小热应力。

　　7)需要被冷却物料一般选壳程，便于散热。

　　综上所述本换热器的管程走压缩后的热空气，壳程走冷却水。热空气和冷却水逆向流动换热。

　　(1)因为热空气的操作压力达到1.3Mpa，而冷却水的操作压力取0.2Mpa，如果热空气走管内可以避免壳体受压，可节省壳程金属消耗量;

　　(2)对于刚性结构的换热器，若两流体的的温度差较大，对流传热系数较大者宜走管间，因壁面温度与对流表面传热系数大的流体温度相近，可以减少热应力，防止把管子压弯或把管子从管板处拉脱。

　　(3)热空气走管内，可以提高热空气流速增大其对流传热系数，因为管内截面积通常比管间小，而且管束易于采用多管程以增大流速。

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