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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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