U型管換熱器,U型管熱交換器

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U型管換熱器應用介紹:

U型管式換熱器是-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換熱器設備,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換熱器、板型換熱器和其他形式換熱器。目前常用的U型管換熱器種類有浮頭式換熱器、固定管板式換熱器和U形管式換熱器,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-,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-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-。如果換熱器的換熱面積小、殼程與管程的溫差較-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。

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。

U型管式換熱器結構:

單臺U型管式換熱器共有兩塊管板,中間擋板(隔板),U形換熱管,內導流筒等組成。 這種U型管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-出的氣(液)體,防止有-氣(液)體的外溢。聚液殼-和-處需分別設置放空口和放凈口,用于及時導出滲漏氣(液)體。如果殼程與管程之間溫差很-,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,-要時可增加一個膨脹節。

U型管換熱器詳細構造包括管箱、筒體、端板、U型管、支撐板;端板焊接在管箱的開口端,端板與筒體的開口端通過法蘭連接,筒體的內壁上設置有保溫層,端板上設置有管孔,筒體的內部空腔中設置由若干根U型管矩陣排列的U型管束;U型管束上間隔套設有若干塊與U型管束相垂直的支撐板;筒體上開設有進水口以及出水口;管箱上設置有冷媒-以及冷媒出口,各U型管的-穿過對應的管孔與冷媒-相連通,各U型管的出口穿過對應的管孔與冷媒出口相連通;在筒體的底部設置有導軌組件。本U型管換熱器具有熱交換效率-、使用--、安-可靠、易于拆卸的-點。

U型管換熱器設計:

U形管換熱器與其他類型換熱器的--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-,-小彎曲半徑就越-,-部分換熱管的-小彎曲半徑-于分程隔板槽兩側相鄰管中心距;且U形管彎曲-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可按照設計參數要求。 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-時,可設置假管或者擋板。

U型管式換熱器發展前景:

U型管換熱器是應用十分-的一種換熱器,從理論上講,柔性連接U型管式換熱器可用于任何使用普通U型管換熱器的場合,但作電站輔機時,尤為合適,主要產品有:低壓加熱器、中壓加熱器、熱網加熱器、-壓加熱器、疏水冷卻器、水熱交換器,蒸汽加熱器等。隨著密封技術的提-,-型密封產品的不斷出現。U型管換熱器的應用也會越來越-。

U型管換熱器--:

這類U型管換熱器型式與基本參數已系列化,JB/T4717-92、及中石化《浮頭式換熱器、冷凝器 U型管式換熱器系列--型式與參數》(第三版)2006.8,設計制造應遵循GB151-1999《管殼式換熱器》等-。

突出-勢

U型管換熱器特點:

U型管換熱器結構簡單,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。-輕,適用于-溫和-壓的場合。管程清洗困難,管程流體-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-,殼程易短路;內層管子不能更換,因而抱人率-。U形管式換熱器適用于管、殼壁溫差較-或殼程介質易結垢,而管程介質清潔不易結垢以及-溫、-壓、腐蝕性-的場合。一般-溫、-壓、腐蝕性-的介質走管內,可是-壓空間減小,密封易解決,并可節約材料和減少熱損失。

u型管換熱器-點:

1.結構緊湊,體形小,節省站房用地面積和建筑-度(占地面積為一般管殼式換熱器的1/2左右,-度可降30~40%)。節省建筑投資,便于設計布置,同時運行操作方便。

2.換熱性能-,熱媒出口溫度低,熱能利用率-,節能效果-。水力特性-,熱媒和被加熱水的流動阻力小,節能效果-。

3.傳熱系數-,節省換熱面積(TQN、TQK)U型管換熱器的傳熱系數(K值)比板式汽水換熱器的實際使用傳熱系數-一倍左右,換熱面積可減少40~60%。

4.U型管換熱器排出的凝結水溫度低(TQK)系列在65℃以下,(TQN)系列在80℃以下,既無漏汽損失,也不需要裝疏水器,管道系統簡單,散熱損失小。

5.U型管換熱器的管間間距比一般管殼式換熱器的管間間距-,每個換熱單元的尺寸和重量較小,便于維護清洗。

固定管板式換熱器與U型管換熱器區別:

1.固定管板式換熱器形式如下:


當管束與殼體的溫差太-而產生不同的熱膨脹時,常會使管子與管板的接口脫開,從而發生流體的泄露;為避-后患可在殼體上裝設膨脹節,但它只能減小而不能完-消除由于溫差而引起的熱應力。

2.U型管換熱器形式如下:

管束兩端固定在同一塊管板上,彎曲端不加固定,使每根管子具有自由伸縮的余地而不受其他管子及殼體的影響。

工作-理

U型管換熱器工作-理:

U型管換熱器屬于列管換熱器的一種,U型管換熱器的工作-理都熱量從-溫端傳遞至低溫-,U型管式換熱器管程每根管子都彎成U形,管子的兩端分別安裝在同一固定管板的兩側,并用隔板將封頭隔成兩室,每根管子都可以自動收縮,與其它管子和外殼無關,即使殼體與管子間溫差很-時也使用,實際生產中循環水冷卻-溫氣體便常用U型管式換熱器,U型管換熱器列管腐蝕或-后可只換芯子,但不宜清洗。

U型管換熱器-點及缺點:

U型管式換熱器為管殼式換熱器的一種。換殼式換熱器-致分為固定管板式、釜式浮頭式、U型管式、滑動管板式、填料函式及套管式等幾種。根據介質的種類、壓力、溫度、污垢和其他條件,管板與殼體的連接的各種結構型式特點,傳熱管的形狀與傳熱條件,造價,維修檢查方便等情況來選擇設計制造各種管殼式換熱器。U型管式換熱器與其他管殼式換熱器的區別主要是管子呈U型。

熱補償性-:

U型管式換熱器僅有一塊管板。它是將管子彎成U型,管子兩端固定在同一塊管板上。由于殼體和管子分開,管束可以自由伸縮,不會因管壁、殼壁之間的溫度差而產生熱應力,熱補償性-。

物美價廉:

管程為雙管程,流程較-,流速較-,傳熱性能-,承壓能力-。由-秦換熱器提供,因U型管式換熱器僅有一塊管板,且無浮頭,所以結構簡單,造價比其他換熱器-,管束可以從殼體內抽出,管外便于清洗,但管內清洗困難,所以管內的流體-須是情節及不易結垢的亟。

結構不緊湊:

由于傳熱管的結構型式關系,管子的更換除外側管子外,內部管子-部分不可能更換,管束中心部分存在間隙,所以流體易走短路,影響傳熱效果,故通常在此處設有假管或中間檔板以減少這-動死區。管板上排列的管子較少,結構不緊湊。

曲率參差:

U型管的彎管部分曲率不同,管子-度不一,因而物料分布不如固定管板式換熱器均勻。管子因滲漏而堵死后,將造成傳熱面積的損失。

技術參數

U型管式換熱器,U型管換熱器技術參數表:

DN

N

N①

中心排管數

管程流通面積,m²

換熱面積,A②,m²

d×δt

L=3m

L=6m

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

5.0

21.3

11.2

426

2

77

30

15

0.0136

0.0111

0.0111

0.0100

26.9

14.7

54.5

29.8

400

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

44.5

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

87.3

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

0.0141

 

 

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

355

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









































①排管數按正方形旋轉45°排列計算。


②計算換熱面積按不銹鋼光管及公稱壓力2.5MPa的管板的厚度確定。


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