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管壳式换热器的应用介绍

关闭目前管壳式换热器的应用非常广泛。其布局简单、牢固、易于制造、数据范围广、处理量大、适应性强。但在传热效率、设备紧凑性、单位传热面积金属消耗等方面稍逊于各类板式冷凝器。这种冷凝器通常包括固定管板、U型管和浮头。管式冷凝器主要由壳体、管板、花板牵制和顶盖组成。

在圆壳体内设有平行牵制，管型的两端固定在管板上。管道在管板上的固定办法一般回收焊接法或胀接法。上盖设有进出口管，通过螺钉与壳体两端法兰连接，上盖与管板形成流体分派室。管式冷凝器在换热过程中，冷却水从顶盖连吸收进入管内流动，管内称为管程；***蒸汽在牵制与壳体之间的间隙流动，管程称为壳程；牵制的外部产品是传热面积。在冷凝回收过程中，无论是对饱和蒸汽还是不凝性气体，一般好在程度冷凝器壳程冷凝，因为它在传热、压降和清洗方面是合理的。

具体信息如下：

1、卧室壳程凝聚膜的传热系数比垂直管或管外超出跨越数倍，不凝聚物不会在死角积聚，不易排出。

2、冷却水管便于清洗水垢。包管水管内的高流量，有利于降低结垢速度，提高水膜的传热系数。

3、卧式管式冷凝器使冷却水进口的低水位管道，使凝聚水在底层积聚，从而降低凝聚水的温度。在外冷凝系统中，进一步冷却冷凝水长短常主要的。如果冷凝系统温度较高，接触空气中的有机气体会有大量挥发。一般要求凝聚水入口温度在60℃以下。当然，你也可以此外加一个冷却器，但会增加成本。

管壳式换热器中管板强度设计

   管板是管壳式换热器重要的受力元件之一，管板的设计合理与否直接关系到换热器的制造成本的高低及综合性能的优劣。管板的强度计算作为管板设计的关键一环，一直是许多***相关部门的研究***，管板强度的计算方法也在不断地发展和完善。

   1975年以来，美国的A***E VIII-I尝试给出适合各种管板类型的设计规范，在1983年板中给出U形管式换热器的简支和整体结构的管板计算方法，在1992年版中又加入了固定式换热器管板计算方法。法国压力容器规范CODAP于1986年出版的非规定附录里，给出了包括U形管式、浮头式、固定式换热器的管板计算方法。

多年来，主要工业***都已有自己的管板设计计算公式或规定，如英国的BS 5500标准、美国的TEMA、日本工业标准JIS、捷克压力容器计算准则、管板计算公式及TEMA修正计算公式、前苏联的锅炉监察手册及联邦德国的AD规范等。

随着欧洲统一市场的建立和欧元的?**用，为促进承压设备在欧盟成员国内的自由贸易，2016年3月欧盟成员国正式表决通过了修改后的表尊EN13445，并于同年5月30日颁布了该标准版，并且要求，所有与此相抵触的欧盟成员国同类迟于2016年11月废弃。    

      对于管板的设计、EN13445中提出了两种方法，一种是传统方法，考虑内外压、几何尺寸等因素严格计算各种载荷状态引起的管板应力，并严格校核；另一种是极限分析方法，通过管板的极限分析，确定许用应力载荷。

管壳式换热的防腐保温及检查问题

①换热设备和与其连接的管道防腐要求由设计确定，对防腐涂料的品种、颜色、涂刷层数等应符合设计要求。当设计对涂料种类及层数无规定时，可按以下建议采用：对于明装无保温的管道和换热设备的支座(架)，涂一遍防锈漆，两遍面漆；有保温的换热设备及其连接的管道，应涂两遍防锈漆后再进行保温。

②换热设备出厂前应由生产厂家进行防腐作业，一般是喷涂防腐漆两遍。设备运输和进场后的吊装、保温都要注意保护防腐层，安装完毕要做一次仔细检查，对受损的防腐要进行修补。补漆应是厚涂漆种，先涂底漆，干透后再涂两道面漆。

③换热设备及与其连接的管道和支座防腐质量标准是：油漆种类和涂刷遍数应符合设计要求；防腐层附着良好，无脱皮、起泡和漏涂现象；漆膜厚度均匀、色泽一致，无流淌和污染现象。整体换热机组由于板片波纹表面的特殊作用，使流体沿着狭窄弯曲的通道流动其速度的大小方向不断的改变，致使流体在不大的流速下，激起了强烈端动，因而加快了流体边界层的***，强化了传热过程，有效地提高了传热能力。 并使其具有结构紧凑、金属耗量低、操作灵活性大、热损失小、安装、检查拆洗方便、耐腐性强、使用寿命长等突出优点。

容积式换热器设备的保温

①容积式换热器设备及与其连接的管道保温的具体要求应由设计文件确定。保温材料的名称、主要技术参数、厚度及保护层的材料名称、规格、做法和颜色等均应符合设计要求。

②换热设备保温常用的做法

　　在通道里面冷热流体间隔流动，可以逆流也可以顺流，在流动过程中冷热流体通过板壁进行热交换。整体换热机组的流程组合形式很多，都是采用不同的换向板片和不同组装来实现的，流程组合形式可分为单流程，多流程和汽液交换流程，混合流程形式。

怎样解决管壳式换热器失效的问题？

　　一、管子与管板的连接失效

　根据换热器使用条件的不同,管子与管板的连接接头形式可分为胀接、焊接和胀焊并用三种。接头形式不同,失效形式也有差异。

　胀接

　1.机械胀接

　这种连接易使换热管产生过胀或欠胀,换热管内壁易产生加工硬化,换热管与管板的连接处在其整个连接的长度上应力分布不均匀。在温差变化和应力的作用下,只要有微小的加工缺陷,如管孔纵向划痕,腐蚀介质的微量***就会使换热管与管板的连接失效。若发现不及时,壳程冷却水渗入管程后,会引起大片管子与管板的连接失效,此时修复就比较困难。

　2.液压胀接

　液压胀接时管子不易产生过胀,胀接部位不产生窜动,管子与管板连接处在整个长度上的应力分布是均匀的。根据液压胀接原理及GB151-1999规定,为保证胀接时管板与管束连接的可靠性,胀接时管板应开槽,槽间距和槽宽为8～9mm。这样,就使得管子与管板之间的胀接面积相对减少,管板的厚度必须加大才能保证连接可靠。而且,液压胀接对管孔及开槽的精度要求特别严格。

　　二、管束失效

   管束腐蚀和腐蚀失效

　换热器的失效大多数是由腐蚀引起的。较常见的腐蚀部位是管子,其受腐蚀的主要原因有:流体为腐蚀性介质;管内壁有***积累而发生局部腐蚀;污垢腐蚀;管内物料流速过大而发生磨蚀,流速过小则***易附着管壁,造成电位差而导致腐蚀等。

解决措施:合理选材,选择对介质适应的材料;定期清洗管束;在流体中加入缓蚀剂;选择适当流速;在流体入口设置过滤装置和缓冲结构等。