U型管式換熱器是-種實(shí)現物料之間熱量傳遞的節能設備,是在石油、化工、石油化工、冶金、電力、輕工、食品等行業(yè)普遍應用的-種換熱器設備。
材質(zhì)結構:U型管換熱器由管箱、殼體及管束等主要部件組成,因其換熱管成U形而得名。U形管式換熱器僅有-個(gè)管板,管子兩端均固-于同-管板上,管材質(zhì):不銹鋼管,銅管,20G,鍋爐管,-質(zhì)碳鋼管等。
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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(chē)、航空、石油化工、動(dòng)力、-、冶金、制冷、輕工、食品、工程機械等行業(yè)的-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(jìn)行分類(lèi)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(lèi)有浮頭式換熱器、固-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-管板式換熱器由于自身結構,應用的場(chǎng)合有限;浮頭式換熱器-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-管板式換熱器少,其--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(chǎng)合廣、檢修簡(jiǎn)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-或殼程介質(zhì)很容易臟、管束表面需要經(jīng)常清理地,-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(jìn)、出口分別安裝在同-端的兩側,封頭內用隔板分成兩室,每根管子可自由伸縮,來(lái)解決熱補償問(wèn)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-半管束管內外介質(zhì)的流動(dòng)方向為并流,另-半管束管內外介質(zhì)的流動(dòng)方向為逆流。U型管式換熱器的雙管板之間-般采用聚液殼彼此連接。聚液殼可以用來(lái)調整管板間距且-兩管板相互平行。同時(shí),聚液殼用來(lái)封閉相鄰兩管板之間-出的氣(液)體,防止有毒氣(液)體的外溢。聚液殼--和-低處需分別設置放空口和放凈口,用于及時(shí)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,必要時(shí)可增加-個(gè)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(kāi)口端,端板與筒體的開(kāi)口端通過(guò)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(kāi)設有進(jìn)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(guò)對應的管孔與冷媒-相連通,各U型管的出口穿過(guò)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-長(cháng)、安全可靠、易于拆卸的--。
U型管換熱器設計:
U形管換熱器與其他類(lèi)型換熱器的--區別是管束結構,在設計換熱管布局時(shí)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-距s的關(guān)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-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可按照設計參數要求。 因此,為了-適合分程隔板槽兩側相鄰管的-距,-內層換熱管在排列時(shí)需要進(jìn)行斜向交叉排列。如果-內層U形管之間的間距過(guò)-時(shí),可設置假管或者擋板。
U型管式換熱器發(fā)展前景:
U型管換熱器是應用十分-的-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(chǎng)合,但作電站輔機時(shí),尤為合適,主要產(chǎn)品有:低壓加熱器、中壓加熱器、熱網(wǎng)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(zhù)密封技術(shù)的提-,新型密封產(chǎn)品的不斷出現。U型管換熱器的應用也會(huì )越來(lái)越-。
U型管換熱器-標準:
這類(lèi)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》(-三版)2006.8,設計制造應遵循GB151-1999《管殼式換熱器》等標準。
U型管換熱器工作原理:
U型管換熱器屬于列管換熱器的-種,U型管換熱器的工作原理都熱量從-溫端傳遞至低溫段,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-固-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(dòng)收縮,與其它管子和外殼無(wú)關(guān),即使殼體與管子間溫差很-時(shí)也使用,實(shí)際生產(chǎn)中循環(huán)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--及缺-:
U型管式換熱器為管殼式換熱器的-種。換殼式換熱器-致分為固-管板式、釜式浮頭式、U型管式、滑動(dòng)管板式、填料函式及套管式等幾種。根據介質(zhì)的種類(lèi)、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-,傳熱管的形狀與傳熱條件,造價(jià),維修檢查方便等情況來(lái)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。
熱補償性好:
U型管式換熱器僅有-塊管板。它是將管子彎成U型,管子兩端固-在同-塊管板上。由于殼體和管子分開(kāi),管束可以自由伸縮,不會(huì )因管壁、殼壁之間的溫度差而產(chǎn)生熱應力,熱補償性好。
物美價(jià)廉:
管程為雙管程,流程較長(cháng),流速較-,傳熱性能好,承壓能力強。由-秦換熱器提供,因U型管式換熱器僅有-塊管板,且無(wú)浮頭,所以結構簡(jiǎn)單,造價(jià)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,所以管內的流體必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(guān)系,管子的-換除外側管子外,內部管子-部分不可能-換,管束-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-流動(dòng)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,管子長(cháng)度不-,因而物料分布不如固-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。
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