




管壳式换热器
拉杆和定距管
折流板、支持板的固定一般采用拉杆或拉杆和定距管与管板固定。常用的固定结构有两种,即拉杆定距管结构和点焊结构,见图所示:
a) 拉杆定距管结构,用于换热管外径大于或等于 19mm 的管束。
b) 拉杆与折流板点焊结构,用于换热管外径小于或等于 14mm 的管束。
1拉杆的尺寸
拉杆的连接尺寸按图所示和表4确定。
表4 拉杆尺寸
2拉杆的布置
拉杆应尽量均匀布置在管束的外边缘。对于大直径的换热器,在布管区内或靠近折流板缺口处应布置适当数量的拉杆。
双壳程结构
在壳程内安装一平行于换热管轴线的矩形平板,即纵向隔板,将壳程一分为二,即双壳程,见图所示。这种结构可以提高壳程物料流速,改善传热效果,即提高传热系数,从经济角度,一台双壳程换热器比两台单管程换热器便宜。
管壳式换热器类型:
管壳式换热器由于管内外流体的温度不同,因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两温度相差很大,换热器内将产生很大热应力,导致管子弯曲、断裂,或从管板上拉脱。因此,当管束与壳体温度差超过50℃时,需采取适当补偿措施,以消除或减少热应力。根据所采用的补偿措施,管壳式换热器可分为以下几种主要类型:
固定管板换热器
结构:管束连接在管板上,管板与壳体相焊。
优点:结构简单紧促,能承受较高压力,造价低,管程清洗方便,管子损坏时方便堵管或更换。排管数比U形管换热器多。
缺点:管束与壳体的壁温或材料的线胀系数相差较大时,壳体和管束中将产生较大热应力,为此应需要设置柔性元件(如膨胀节)。不能抽芯无法进行机械清洗。不能更换管束,维修成本较高。
适用范围:壳程侧介质清洁不易结垢,不能进行清洗,管程与壳程两侧温差不大或温差较大但壳侧压力不高的场合。
换热器与管板的连接方式
管子于管板的连接,在管壳式换热器的设计中是一个比较重要的结构部分。他不仅加工工作量大,而且必须使每一个连接处在设备运作中,保证介质无泄漏及承受介质压力能力。
管子与管板的连接方式主要有以下三种:a胀接;b焊接;c胀焊接
胀接用于管壳之间介质渗漏不会引起不良后果的情况,特别适用于材料可焊性差(如碳钢换热管)及制造厂的工作量过大的情况。由于胀接管端处在焊接时产生塑性变 形,存在着残余应力,随着温度的升高,残余应力逐渐消失。
这样使管端处降低密封和结合力的作用,所以胀接结构受到压力和温度的限制,一般适用于设计压力 ≤4Mpa,设计温度≤300度,并且在操作中无剧烈动,无过大的温度变化及无明显的应力腐蚀;