U型管换热器应用介绍:
U型管式换热器是-应用于汽车、航空、石油化工、动力、医药、冶金、制冷、轻工、食品、工程机械等行业的一种通用换热器设备,约占工艺设备总量的20%~70%。按其传热面的形状和结构进行分类可分为管型换热器、板型换热器和其他形式换热器。目前常用的U型管换热器种类有浮头式换热器、固定管板式换热器和U形管式换热器,其中以浮头式换热器居多。固定管板式换热器由于自身结构,应用的场合有限;浮头式换热器零部件多,易拆卸和清理,但检修的工作量大,容易内漏;而U型管式换热器的管板比固定管板式换热器少,其-点就相应减少。此外,U型管式换热器的壳程水压试验后烘干也比较容易,而且它的适用场合广、检修简单、操作弹性好。如果换热器的换热面积小、壳程与管程的温差较大或壳程介质很容易脏、管束表面需要经常清理地,一般都采用U型管式换热器。
U形管式换热器每根管子均弯成U形,流体进、出口分别安装在同一端的两侧,封头内用隔板分成两室,每根管子可自由伸缩,来解决热补偿问题。
U型管式换热器结构:
单台U型管式换热器共有两块管板,中间挡板(隔板),U形换热管,内导流筒等组成。 这种U型管换热器有一半管束管内外介质的流动方向为并流,另一半管束管内外介质的流动方向为逆流。U型管式换热器的双管板之间一般采用聚液壳彼此连接。聚液壳可以用来调整管板间距且保证两管板相互平行。同时,聚液壳用来封闭相邻两管板之间-出的气(液)体,防止有毒气(液)体的外溢。聚液壳-和-低处需分别设置放空口和放净口,用于及时导出渗漏气(液)体。如果壳程与管程之间温差很大,为了降低壳程与管程管板与换热管连接处的应力,应尽量降低短节的壁厚,必要时可增加一个膨胀节。
U型管换热器详细构造包括管箱、筒体、端板、U型管、支撑板;端板焊接在管箱的开口端,端板与筒体的开口端通过法兰连接,筒体的内壁上设置有保温层,端板上设置有管孔,筒体的内部空腔中设置由若干根U型管矩阵排列的U型管束;U型管束上间隔套设有若干块与U型管束相垂直的支撑板;筒体上开设有进水口以及出水口;管箱上设置有冷媒-以及冷媒出口,各U型管的-穿过对应的管孔与冷媒-相连通,各U型管的出口穿过对应的管孔与冷媒出口相连通;在筒体的底部设置有导轨组件。本U型管换热器具有热交换效率高、使用-长、安全可靠、易于拆卸的优点。
U型管换热器设计:
U形管换热器与其他类型换热器的-大区别是管束结构,在设计换热管布局时应考虑换热管的-小弯曲半径尺i与分程隔板槽两侧相邻管-距s的关系。管径越大,-小弯曲半径就越大,大部分换热管的-小弯曲半径大于分程隔板槽两侧相邻管-距;且U形管弯曲段的弯曲半径R应不小于两倍的换热管外径,常用换热管的-小弯曲半径R可按照设计参数要求。 因此,为了保证适合分程隔板槽两侧相邻管的-距,-内层换热管在排列时需要进行斜向交叉排列。如果-内层U形管之间的间距过大时,可设置假管或者挡板。
U型管式换热器发展前景:
U型管换热器是应用十分-的一种换热器,从理论上讲,柔性连接U型管式换热器可用于任何使用普通U型管换热器的场合,但作电站辅机时,尤为合适,主要产品有:低压加热器、中压加热器、热网加热器、高压加热器、疏水冷却器、水热交换器,蒸汽加热器等。随着密封技术的提高,新型密封产品的不断出现。U型管换热器的应用也会越来越-。
U型管换热器--:
这类U型管换热器型式与基本参数已系列化,JB/T4717-92、及中石化《浮头式换热器、冷凝器 U型管式换热器系列--型式与参数》(第三版)2006.8,设计制造应遵循GB151-1999《管壳式换热器》等-。
突出优势U型管换热器特点:
U型管换热器结构简单,只有一个管板,密封面少,运行可靠,造价低;管束可抽出,管间(壳程)清洗方便。-轻,适用于高温和高压的场合。管程清洗困难,管程流体必须是洁净和不易结垢的物料,由于管子需要一定的弯曲半径,故管板利用率低;管束-内层间距大,壳程易短路;内层管子不能更换,因而抱人率高。U形管式换热器适用于管、壳壁温差较大或壳程介质易结垢,而管程介质清洁不易结垢以及高温、高压、腐蚀性强的场合。一般高温、高压、腐蚀性强的介质走管内,可是高压空间减小,密封易解决,并可节约材料和减少热损失。
u型管换热器优点:
1.结构紧凑,体形小,节省站房用地面积和建筑高度(占地面积为一般管壳式换热器的1/2左右,高度可降30~40%)。节省建筑投资,便于设计布置,同时运行操作方便。
2.换热性能好,热媒出口温度低,热能利用率高,节能效果好。水力特性好,热媒和被加热水的流动阻力小,节能效果好。
3.传热系数高,节省换热面积(TQN、TQK)U型管换热器的传热系数(K值)比板式汽水换热器的实际使用传热系数大一倍左右,换热面积可减少40~60%。
4.U型管换热器排出的凝结水温度低(TQK)系列在65℃以下,(TQN)系列在80℃以下,既无漏汽损失,也不需要装疏水器,管道系统简单,散热损失小。
5.U型管换热器的管间间距比一般管壳式换热器的管间间距大,每个换热单元的尺寸和重量较小,便于维护清洗。
固定管板式换热器与U型管换热器区别:
1.固定管板式换热器形式如下:
当管束与壳体的温差太大而产生不同的热膨胀时,常会使管子与管板的接口脱开,从而发生流体的泄露;为避免后患可在壳体上装设膨胀节,但它只能减小而不能完全消除由于温差而引起的热应力。
2.U型管换热器形式如下:
管束两端固定在同一块管板上,弯曲端不加固定,使每根管子具有自由伸缩的余地而不受其他管子及壳体的影响。
工作原理U型管换热器工作原理:
U型管换热器属于列管换热器的一种,U型管换热器的工作原理都热量从高温端传递至低温段,U型管式换热器管程每根管子都弯成U形,管子的两端分别安装在同一固定管板的两侧,并用隔板将封头隔成两室,每根管子都可以自动收缩,与其它管子和外壳无关,即使壳体与管子间温差很大时也使用,实际生产中循环水冷却高温气体便常用U型管式换热器,U型管换热器列管腐蚀或-后可只换芯子,但不宜清洗。
U型管换热器优点及缺点:
U型管式换热器为管壳式换热器的一种。换壳式换热器大致分为固定管板式、釜式浮头式、U型管式、滑动管板式、填料函式及套管式等几种。根据介质的种类、压力、温度、污垢和其他条件,管板与壳体的连接的各种结构型式特点,传热管的形状与传热条件,造价,维修检查方便等情况来选择设计制造各种管壳式换热器。U型管式换热器与其他管壳式换热器的区别主要是管子呈U型。
热补偿性好:
U型管式换热器仅有一块管板。它是将管子弯成U型,管子两端固定在同一块管板上。由于壳体和管子分开,管束可以自由伸缩,不会因管壁、壳壁之间的温度差而产生热应力,热补偿性好。
物美价廉:
管程为双管程,流程较长,流速较高,传热性能好,承压能力强。由大秦换热器提供,因U型管式换热器仅有一块管板,且无浮头,所以结构简单,造价比其他换热器-,管束可以从壳体内抽出,管外便于清洗,但管内清洗困难,所以管内的流体必须是情节及不易结垢的亟。
结构不紧凑:
由于传热管的结构型式关系,管子的更换除外侧管子外,内部管子大部分不可能更换,管束-部分存在间隙,所以流体易走短路,影响传热效果,故通常在此处设有假管或中间档板以减少这-动死区。管板上排列的管子较少,结构不紧凑。
曲率参差:
U型管的弯管部分曲率不同,管子长度不一,因而物料分布不如固定管板式换热器均匀。管子因渗漏而堵死后,将造成传热面积的损失。
