




管壳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,由于易于采购,是的封头
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,接近管板容易;可以处理壳侧高危介质。
管壳式换热器设计所需考虑的因素
允许压力降的选择
选择较大的压力降可以提高流速,从而增强传热效果减少换热面积。但是较大的压力降也使得泵的操作费用增加。合适的压力降值需要以换热器年总费用为目标,反复调整设备尺寸,进行优化计算而得出。
在大多数设备中,可能会发现一侧的热阻明显的高于另一侧,此侧的热阻成为控制热阻。当上述情况排除后,介质走哪一程的选择,应着眼于提高传热系数和充分的利用压力降上。可壳程的热阻是控制侧时,可以用增加折流板块数或者缩小壳径的方法,来增加壳侧流体流速、减少传热热阻,但是减少折流板间距是有限制的,一般不能小于壳径的1/5或50mm。当管程的热阻是控制侧时,则依靠增加管成熟来增加流体流速。
在处理粘稠物料时,如果流体处于层流流动则将此物料走壳程。由于在壳程的流体流动易达到湍流状态,这样可以得到较高的传热速率,还可以改进对压力降的控制。
管壳程流体的确定
主要根据流体的操作压力和温度、可以利用的压力降、结构和腐蚀特性,以及所需设备材料的选择等方面,考虑流体适宜走哪一程。下面的因素可供选择时考虑:
适于走管程的流体有水和水蒸气或强腐蚀性流体;***性流体;容易结构的流体;高温或高压操作的流体等。
适于走壳程的流体有塔顶馏出物的冷凝;烃类的冷凝和再沸;管件压力降控制的流体;粘度大的流体等。
当上述情况排除后,介质走哪一程的选择,应着眼于提高传热系数和充分的利用压力降上。由于介质在壳程的流动容易达到湍流(Re≥100),因而将粘度大的或流量小的流体,即雷诺数低的流体走壳程一般是有利的。
反之,如果流体在管程能够达到湍流时,则安排走管程较合理。若从压力降的角度考虑,一般是雷诺数低的走壳程合理。
管壳式换热器
管板
根据管板与管箱、壳体的连接结构,管板可分为:
a) 延长部分兼作法兰的固定管板。
b) 不兼作法兰,且与壳程、管程筒体焊成一体的固定管板。
根据管板的使用功能(用途),管板分为:
a) 固定管板换热器的固定管板;
b) 浮头换热器的固定管板和浮动式管板;
c) U 形管式换热器的固定管板;
d) 板换热器的板;
e) 薄管板。