管壳式汽水交换器按照应力补偿的方式不同,可以分为以下三个种类:
1、固定换热器管板式换热器
固定管板式换热器是结构最为简单的管壳式换热器,它的传热管束两端管板是直接与壳体连成一体的,壳体上安装有应力补偿圈,能够在固定管板式换热器内部温差较大时减小热应力。固定管板式换热器的热应力补偿较小,不能适应温差较大的工作。
2、浮头式换热器
浮头式换热器是管壳式换热器中使用最广泛的一种,它的应力消除原理是将传热管束一段的管板放开,任由其在一定的空间内自由浮动而消除热应力。浮头式换热器的传热管束可以从壳体中抽出,清洗和维修都较为方便,但是由于结构复杂,因此浮头式换热器的价格较高。
3、U型管换热器
U型管换热器的换热器传热管束是呈U形弯曲换热器,管束的两端固定在同一块管板的上下部位,再由管箱内的隔板将其分为进口和出口两个部分,而完全消除了热应力对管束的影响。U型管换热器的结构简单、应用方便,但很难拆卸和清洗。
管壳式汽水交换器壳程进行强化传热研究时广泛采用的仍是能量系数K/N作为评价指标,在此K为总传热系数,而N为流体输送机械的功率,可以看作壳程流体流过整个壳程管路的阻力。
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二、管壳式汽水交换器按用途分类
1、加热器
加热器是把流体加热到必要的温度,但加热流体没有发生相的变化。
2、管壳式汽水加热器
管壳式汽水加热器预先加热流体,为工序操作提供标准的工艺参数。热器
3、过热器
过热器用于把流体(工艺气或蒸汽)加热到过热状态。
4、蒸发器
蒸发器用于加热流体,达到沸点以上温度,使其流体蒸发,一般有相的变化。
管壳式汽水交换器在石油、化工、轻工、制药、能源等工业生产中,管壳式汽水加热器常常用作把低温流体加热或者把高温流体冷却,把液体汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液体。换热器既可是一种单元设备,如加热器、冷却器和凝汽器等;也可是某一工艺设备的组成部分,如氨合成塔内的换热器。
管壳式汽水加热器是化工生产中重要的单元设备,根据统计,热交换器的吨位约占整个工艺设备的20%有的甚至高达30%,其重要性可想而知。
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管壳式汽水交换器
是一个量大而品种繁多的产品,迫切需要新的耐磨损、耐腐蚀、高强度材料。我国在发展不锈钢铜合金复合材料、铝镁合金及碳化硅等非金属材料等方面都有不同程度的进展,其中尤以钛材发展较快。钛对海水、氯碱、醋酸等有较好的抗腐蚀能力,如再强化传热,效果将更好,一些制造单位已较好的掌握了钛材的加工制造技术。对材料的喷涂,我国已从国外引进生产线。铝镁合金具有较高的抗腐蚀性和导热性,价格比钛材便宜,应予注意。管壳式汽水加热器在节能增效等方面改进换热器性能,提高传热效率,减少传热面积降低压降,提高装置热强度等方面的研究取得了显著成绩。换热器的大量使用有效的提高了能源的利用率,使企业成本降低,效益提高。