工作原理:
在传热过程中,一种液体流体从封头的连接管进入,在管内流动,从封头另一端的出口管流出,称为管道过程;另一种流体从壳体的喷嘴进入,从壳体上的另一个喷嘴流出,称为壳体过程。这两种液体流体进行热交换。
壳管式换热器材质可选用SS304、SS316L、SS2205、SS201、Ti2等材质作为工作介质。
设备组成部分:
壳管式换热器主要由壳体、管板、换热管、折流板等组成。
根据内管焊接结构,可分为不同型号:
1)固定管板型:
管式换热器结构简单紧凑,但不允许在管外进行机械清洗。换热器的管束连接在管板上,管板上分别焊接在壳体的两端,并与顶盖相连,顶盖和壳体上设有流体进出管。通常在管外布置一系列垂直于管束的挡板。同时,管与管板与壳体的连接是刚性的,而内管和外管是两种不同温度的流体。因此,当管壁与壳壁温差较大时,由于两者的热膨胀系数不同,产生较大的温差应力,使管子从管板上扭曲或松脱,甚至热交换器损坏。
为了克服温差应力,必须有温差补偿装置。一般当管壁与壳壁温差大于50℃时,为安全起见,换热器应有温差补偿装置。但补偿装置(膨胀节)只能在壳壁与管壁温差低于60-70℃,壳程流体压力不高的情况下使用。一般情况下,壳程压力超过0.6MPa时,由于补偿环较厚,难以膨胀膨胀,失去温差补偿效果,应考虑其他结构。
2)浮头型:
换热器的一个管板通过法兰与壳体连接,另一管板不与壳体连接,使管子在加热或冷却时可以自由膨胀。但是,在这个管板上连接了一个顶盖,称为“浮头”,所以这种换热器被称为浮头换热器。本实用新型的优点是:可将管束拉出清洗;管束的膨胀不改变壳体的约束,因此当两种换热介质的温差较大时,不会因管间热膨胀的不同而产生温差应力捆绑和外壳。其缺点是结构复杂,成本高。
3)U管型:
U型管换热器,每根管子弯曲成U形,两端固定在同一个管板上,每根管子可以自由缩回,从而解决热补偿问题。管侧至少两根,管束可拉出清洗,管子可自由膨胀。其缺点是管道内壁清洗困难,更换管道困难,管板上布置的管道较少。本实用新型结构简单,重量轻,适用于高温高压条件。