管殼式換熱器簡介及分類

概述

換熱器是在具有不同溫度的兩種或兩種以上流體之間傳遞熱量的設(shè)備。在工業(yè)生產(chǎn)中，換熱器的主要作用是使熱量從溫度較高的流體傳遞給溫度較低的流體，使流體溫度達到工藝流程規(guī)定的指標(biāo)，以滿足過程工藝條件的需要。換熱器是化工、煉油、動力、食品、輕工、原子能、制藥、航空以及其他許多工藝部門廣泛使用的一種通用設(shè)備。在華工廠中，換熱器的投資約占總投資的10%-20%；在煉油廠中該項投資約占總投資的35%-40%。

目前，在換熱器中，應(yīng)用最多的是管殼式換熱器，他是工業(yè)過程熱量傳遞中應(yīng)用最為廣泛的一種換熱器。雖然管殼式換熱器在結(jié)構(gòu)緊湊型、傳熱強度和單位傳熱面的金屬消耗量無法與板式或者是板翅式等緊湊換熱器相比，但管殼式換熱器適用的操作溫度與壓力范圍較大，制造成本低，清洗方便，處理量大，工作可靠，長期以來人們已在其設(shè)計和加工方面積累了許多經(jīng)驗，建立了一整套程序，人么可以容易的查找到其他可靠設(shè)計及制造標(biāo)準(zhǔn)，而且方便的使用眾多材料制造，設(shè)計成各種尺寸及形式，管殼式換熱器往往成為人們的首選。

近年來，由于工藝要求、能源危機和環(huán)境保護等諸多因素，傳熱強化技術(shù)和換熱器的現(xiàn)代研究、設(shè)計方法獲得了飛速發(fā)展，設(shè)計人員已經(jīng)開發(fā)出了多種新型換熱器，以滿足各行各業(yè)的需求。如為了適應(yīng)加氫裝置的高溫高壓工藝條件，螺紋鎖緊環(huán)換熱器、Ω密封環(huán)換熱器、金屬墊圈式換熱器技術(shù)獲得了快速發(fā)展，并在乙烯裂解、合成氨、聚合和天然氣工業(yè)中大量應(yīng)用，可達到承壓35Mpa、承溫700℃的工藝要求；為了回收石化、原子能、航天、化肥等領(lǐng)域使用燃氣、合成氣、煙氣等所產(chǎn)生的大量余熱，產(chǎn)生了各種結(jié)構(gòu)和用途的廢熱鍋爐，為了解決換熱器日益大型化所帶來的換熱器尺度增大，震動破壞等問題，縱流殼程換熱器得到飛速的發(fā)展和應(yīng)用；縱流殼程換熱器不僅提高了傳熱效果，也有效的克服了由于管束震動引起的換熱器破壞現(xiàn)象。另外，各種新結(jié)構(gòu)的換熱器、高效重沸器、高效冷凝器、雙殼程換熱器等也大量涌現(xiàn)。

管殼式換熱器按照不同形式的分類

工業(yè)換熱器通常按以下諸方面來分類：結(jié)構(gòu)、傳熱過程、傳熱面的緊湊程度、所用材料、流動形態(tài)、分程情況、流體的相態(tài)和傳熱機理等?，F(xiàn)在介紹管殼式換熱器的相關(guān)分類情況。

1.按流體流動形式分類：

根據(jù)管殼式換熱器內(nèi)流體流動的形式可分為并流、逆流和錯流三種形式。這三種流動形式中，逆流相比其他流動方式，在同等條件下?lián)Q熱器的壁面的熱應(yīng)力最小，壁面兩側(cè)流體的傳熱溫差最大，因而是優(yōu)先選用的形式。

2.按結(jié)構(gòu)特點分類：

可分為固定管板式、浮頭式、U型管式、填料函式、滑動管板式、雙管板式、薄管板式等。

3.按所用材料分類：

一般可把換熱器分為金屬材料和非金屬材料兩類。非金屬的換熱器主要有陶瓷換熱器、塑料換熱器、石墨換熱器和玻璃換熱器等。

4.按傳熱面的特征分類：

根據(jù)管殼式換熱器內(nèi)傳熱管表面的形狀可分為螺紋管換熱器、波紋管換熱器、異型管換熱器、表面多空管換熱器、螺旋扁管換熱器、螺旋槽管換熱器、環(huán)槽管換熱器、縱槽管換熱器、翅管換熱器、螺旋繞管式換熱器、翅片管換熱器、內(nèi)插物換熱器、鋸齒管換熱器等。