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管殼式換熱器
管殼式換熱器有哪些類型,各有何優缺點?
管殼式換熱器按照其結構特點可分為以下幾類:
1) 固定管板換熱器
結構:管束連接在管板上,管板與殼體相焊。
優點:結構簡單緊促,能承受較高壓力,造價低,管程清洗方便,管子損壞時方便堵管或更換。排管數比U 形管換熱器多。
缺點:管束與殼體的壁溫或材料的線脹系數相差較大時,殼體和管束中將產生較大熱應力,為此應需要設置柔性元件(如膨脹節)。不能抽芯無法進行機械清洗。不能更換管束,維修成本較高。
適用范圍:殼程側介質清潔不易結垢,不能進行清洗,管程與殼程兩側溫差不大或溫差較大但殼側壓力不高的場合。

2) 浮頭換熱器
結構:兩端管板中只有一端與殼體固定,另一端可相對殼體自由移動,稱為浮頭。浮頭由浮頭管板,鉤圈和浮頭蓋組成,是可拆連接,管束可從殼體中抽出。
管束與殼體的熱變形互不約束,不會產生熱應力。
優點:可抽式管束,當換熱管為正方形或轉角正方形排列時,管束可抽出進行機械清洗,適用于易結垢及堵塞的工況。一端可自由浮動,無需考慮溫差應力,可用于大溫差場合。
缺點:結構復雜,造價高,設備笨重,材料消耗大。浮頭端結構復雜影響排管數。浮頭密封面在操作時,易產生內漏。
適用范圍:適用于殼體和管束之間壁溫差較大或殼程介質易結垢的場合。浮頭換熱器在煉油行業或乙烯行業中應用較多,由于內浮頭結構限制了使用壓力和溫度一般情況Pmax≤6.4MPa,Tmax≤400℃。

3) U 形管換熱器
結構:只有一塊管板,管束由多跟 U 形管組成,管的兩端固定在同一塊管板上,換熱管可以自由伸縮。
優點:以 U 形管尾部的自由浮動解決了溫差應力的問題。結構簡單,價格便宜,承壓能力強。
缺點:由于受管彎曲半徑的限制,布管較少。殼程流體易形成短路。壞一根U形管相當于壞兩根管,報廢率較高。
適用范圍:是換熱器中唯一可用于高溫,高壓,高溫差的換熱器。適用于管殼壁溫差較大或殼程介質結垢需要清洗,又不適宜采用浮頭式和固定管板的場合。

4) 填料函式換熱器
結構:特點與浮頭式相似。浮頭部分在殼體外,在浮頭與殼體的滑動接觸面處采用填料函密封結構。
優點:由于采用填料函密封結構,使得管束在殼體內可以自由伸縮,避免了熱
應力。加工制造方便,節省材料,造價低,由于可抽芯,維修方便。
缺點:填料處易產生泄露。
適用范圍:一般適用于2.5MPa 以下的工作條件且不能用于易揮發,易燃易爆,有毒及貴重介質的工況。使用溫度受限于填料的物性。目前使用較少。
GB151-1999管殼式換熱器詳細資料下載
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