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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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