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      U形管換熱器

      發布者: 發布時間:2017-8-3 23:10:23 點擊次數: 關閉

      U形管式換熱器

      概述

      U形管式換熱器每根管子均彎成U形,流體進、出口分別安裝在同一端的兩側,封頭內用隔板分成兩室,每根管子可自由伸縮,來解決熱補償問題。

      主要特點

      結構簡單,只有一個管板,密封面少,運行可靠,造價低;管束可抽出,管間(殼程)清洗方便。質量輕,適用于高溫和高壓的場合。管程清洗困難,管程流體必須是潔凈和不易結垢的物料,由于管子需要一定的彎曲半徑,故管板利用率低;管束內層間距大,殼程易短路;內層管子不能更換,因而抱人率高。U形管式換熱器適用于管、殼壁溫差較大或殼程介質易結垢,而管程介質清潔不易結垢以及高溫、高壓、腐蝕性強的場合。一般高溫、高壓、腐蝕性強的介質走管內,可是高壓空間減小,密封易解決,并可節約材料和減少熱損失。

      應用范圍

      換熱器是廣泛應用于汽車、航空、石油化工、動力、醫藥、冶金、制冷、輕工、食品、工程機械等行業的一種通用設備,約占工藝設備總量的20%70%。按其傳熱面的形狀和結構進行分類可分為管型、板型和其他形式換熱器。目前常用的換熱器種類有浮頭式、固定管板式和U形管式,其中以浮頭式換熱器居多。固定管板式換熱器由于自身結構,應用的場合有限;浮頭式換熱器零部件多,易拆卸和清理,但檢修的工作量大,容易內漏;而U型管式換熱器的管板比固定管板式換熱器少,其泄漏點就相應減少。此外,U型管式換熱器的殼程水壓試驗后烘干也比較容易,而且它的適用場合廣、檢修簡單、操作彈性好。如果換熱器的換熱面積小、殼程與管程的溫差較大或殼程介質很容易臟、管束表面需要經常清理地,一般都采用U型管式換熱器。

      結構特點

      U型管式換熱器,單臺換熱器共有兩塊管板,如下圖1所示(件號45為中間擋板,件號46U形換熱管,件號47為內導流筒)。

       

      這種換熱器有一半管束管內外介質的流動方向為并流,另一半管束管內外介質的流動方向為逆流。U型管式換熱器的雙管板之間一般采用聚液殼彼此連接。聚液殼可以用來調整管板間距且保證兩管板相互平行。同時,聚液殼用來封閉相鄰兩管板之間泄漏出的氣()體,防止有毒氣()體的外溢。聚液殼高和低處需分別設置放空口和放凈口,用于及時導出滲漏氣()體。如果殼程與管程之間溫差很大,為了降低殼程與管程管板與換熱管連接處的應力,應盡量降低短節的壁厚,必要時可增加一個膨脹節。

      設計要求

      U形管換熱器與其他類型換熱器的大區別是管束結構,在設計換熱管布局時應考慮換熱管的小彎曲半徑尺i與分程隔板槽兩側相鄰管中心距s的關系。管徑越大,小彎曲半徑就越大,大部分換熱管的小彎曲半徑大于分程隔板槽兩側相鄰管中心距;且U形管彎曲段的彎曲半徑R應不小于兩倍的換熱管外徑,常用換熱管的小彎曲半徑R可查手冊選取。

      因此,為了保證適合分程隔板槽兩側相鄰管的中心距,內層換熱管在排列時需要進行斜向交叉排列。如果內層U形管之間的間距過大時,可設置假管或者擋板。

      技術參數

      U形管式換熱器的主要參數

      公稱直徑DN/mm

      管程數 N

      管子根數n

      中心排管數

      管程流道面積/m2

      換熱面積/m2

      換熱管外徑d/mm

      d×δt/mm

      L=3米

      L=6米

      19

      25

      19

      25

      19×2

      25×2

      25×2.5

      19

      25

      19

      25

      325

      2

      38

      13

      11

      6

      0.0067

      0.0045

      0.0041

      13.4

      6.0

      27.0

      12.1

      4

      30

      12

      5

      5

      0.0027

      0.0021

      0.0019

      10.6

      5.6

      21.3

      11.2

      426                400

      2

      77

      32

      15

      8

      0.0136

      0.0111

      0.0100

      26.9

      14.7

      54.5

      29.8

      4

      68

      28

      8

      7

      0.0060

      0.0048

      0.0044

      23.8

      12.9

      48.2

      26.1

      500

      2

      128

      57

      19

      10

      0.0227

      0.0197

      0.0179

      44.6

      26.1

      90.5

      53.0

      4

      114

      56

      10

      9

      0.0101

      0.0097

      0.0088

      39.7

      25.7

      80.5

      52.1

      600

      2

      199

      94

      23

      13

      0.0352

      0.0326

      0.0295

      69.1

      42.9

      140.3

      87.2

      4

      184

      90

      12

      11

      0.0163

      0.0155

      0.0141

      63.9

      41.1

      129.7

      83.5

      700

      2

      276

      129

      27

      15

      0.0492

      0.0453

      0.0411

      194.1

      119.4

      4

      258

      128

      12

      13

      0.0228

      0.0221

      0.0201

      181.4

      118.4

      800

      2

      367

      182

      31

      17

      0.0650

      0.0630

      0.0571

      257.7

      168.0

      4

      346

      176

      16

      15

      0.0306

      0.0304

      0.0276

      242.8

      162.5

      900

      2

      480

      231

      35

      19

      0.0850

      0.0800

      0.0725

      336.2

      212.8

      4

      454

      226

      16

      17

      0.0402

      0.0391

      0.0355

      317.8

      208.2

      1000

      2

      603

      298

      39

      21

      0.1067

      0.1032

      0.0936

      421.5

      273.9

      4

      576

      292

      20

      19

      0.0510

      0.0505

      0.0458

      402.4

      268.4

      1100

      2

      738

      363

      43

      24

      0.1306

      0.1257

      0.1140

      514.6

      332.9

      4

      706

      356

      20

      21

      0.0625

      0.0616

      0.0559

      492.2

      326.5

      1200

      2

      885

      436

      47

      26

      0.1566

      0.1510

      0.1369

      615.8

      399.0

      4

      852

      428

      24

      21

      0.0754

      0.0741

      0.0672

      592.6

      391.7

      注:

      ①排管數按正方形旋轉45°排列計算。

      ②計算換熱面積按光管及公稱壓力2.5MPA的管板厚度計算。



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