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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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