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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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