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换热器种类繁多,单从化工行业中使用广泛的产品来看,列管式换热器的使用多,出现频率zui高,列管式换热器主要分为固定管板式、浮头式和U型管三种,列管式换热器结构简单、坚固、适应性强,尤其在高温、高压和大型装置中应用更为普遍。
固定管板式换热器是列管式换热器中结构简单的,因此使用比较普遍,固定管板式换热器主要是由圆柱形壳体、换热管、管板、封头和进出口组成。管束可以采用焊接法或胀接法固定,壳体上需要焊接法兰,方便清洗时或者检查时拆卸。端盖和壳体上有冷热进出口接管,冷热两种流体分别在管内流动。列管式换热器按照管束放置的位置可以分为立式和卧式,立式的结构是管束垂直地面,卧式恰恰相反。这种管板与换热器的管束进行相对应的连接的方式比较普遍,我们一般会把管板与外壳进行焊接并制作顶盖,在焊接的顶盖和壳体中附有管道这是为了能够让流体进出的。
影响管壳式换热器腐蚀的主要因素有:(1)介质成分和浓度:浓度的影响不一,例如在盐酸中,一般浓度越大腐蚀越严重。碳钢和不锈钢在浓度为50%左右的硫酸中腐蚀严重,而当浓度增加到60%以上时,腐蚀反而急剧下降;(2)杂质:有害杂质包括氯离子、硫离子、氨离子等,这些杂质在某些情况下会引起严重腐蚀;(3)温度:腐蚀是一种化学反应,温度每提升10℃,腐蚀速度约增加1~3倍,但也有例外;(4)ph值:一般ph值越小,金属的腐蚀越大;目前换热器被广泛使用在运输用动力装置中,换热器技术上的完善程度,我们通过外形尺寸体积、重量、换热能力、能耗来表示,在运输用动力装置中对换热器的主要要求是:换热器体积尽量小、重量尽量轻、换热能力尽量大、换热能耗尽量小。(5)流速:多数情况下流速越大,腐蚀也越大。
(1)热交换器应以zui大工作压力的1.5倍做水压试验,蒸汽部分应不低于蒸汽供汽压力加0.3MPa;热水部分应不低于0.4MPa.在试验压力下,保持10min压力不降。
(2)管壳式换热器前端应留有抽卸管束的空间,即其封头于墙壁或屋顶的距离不得小于换热器的长度,设备运行操作通道净宽不宜小于0.8m.
(3)各类阀门和仪表的安装高度应便于操作和观察。
(4)加热器上部附件(一般指安全阀)的zui高点至建筑结构zui低点的垂直净距应满足安装检测的要求,并不得小于0.2m.
固定管板式换热器结构简单,制造成本低,管程清洗方便,管程可以分成多程,壳程也可以分成双程,规格范围广,故在工程上广泛应用。壳程清洗困难,对于较脏或有腐蚀性的介质不宜采用。当膨胀之差较大时,可在壳体上设置膨胀节,以减少因管、壳程温差而产生的热应力。若遇严寒天气,高沪长期休风,烟气人口温度低于10℃,应按热管运行挠炉。
固定管板式换热器的特点是:
1、旁路渗流较小;
2、锻件使用较少,造价低;
3、无内漏;
4、传热面积比浮头式换热器大20%~30%.
固定管板式换热器的缺点是:
1、壳体和管壁的温差较大,壳体和管子壁温差t≤50℃,当t≥50℃时必须在壳体上设置膨胀节;
2、易产生温差力,管板与管头之间易产生温差应力而损坏;
3、壳程无法机械清洗;
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