詳細(xì)介紹
管殼式換熱器(shell and tube heat exchanger),又稱列管式換熱器,是一種在工業(yè)領(lǐng)域中常見的熱交換設(shè)備。以下是對(duì)列管式換熱器 立式管式熱交換器的詳細(xì)介紹:
一、列管式換熱器 立式管式熱交換器結(jié)構(gòu)組成
管殼式換熱器主要由一個(gè)外殼(殼體)和內(nèi)部管束組成。殼體多為圓筒形,內(nèi)部裝有管束,管束兩端固定在管板上。進(jìn)行換熱的冷熱兩種流體,一種在管內(nèi)流動(dòng),稱為管程流體;另一種在管外流動(dòng),稱為殼程流體。流體每通過(guò)管束一次稱為一個(gè)管程;每通過(guò)殼體一次稱為一個(gè)殼程。
二、工作原理
管殼式換熱器的工作原理基于熱傳導(dǎo)的基本原理。熱源和冷卻源分別通過(guò)外殼和管束中的管道流動(dòng),熱源的流體通常通過(guò)管束中的管子,而冷卻源的流體則流經(jīng)外殼。這種設(shè)計(jì)使兩種流體相互接觸,并在內(nèi)部傳遞熱能。工作過(guò)程中,熱源的流體在管束中流動(dòng),從而在管殼內(nèi)部升溫;與此同時(shí),冷卻源的流體在外殼中流動(dòng),從管束的外部吸收熱量,使其溫度降低。因此,熱源和冷卻源之間的溫差推動(dòng)了熱量的傳遞,從而實(shí)現(xiàn)了熱交換的目的。
三、主要類型
單殼程單管程換熱器:流體在管內(nèi)和管外各流動(dòng)一次。
浮頭式換熱器:管束一端的管板可自由浮動(dòng),消除了熱應(yīng)力,且整個(gè)管束可從殼體中抽出,便于機(jī)械清洗和檢修。但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,造價(jià)較高。
U型管式換熱器:每根換熱管皆彎成U形,兩端分別固定在同一管板上下兩區(qū),借助于管箱內(nèi)的隔板分成進(jìn)出口兩室。此種換熱器消除了熱應(yīng)力,結(jié)構(gòu)比浮頭式簡(jiǎn)單,但管程不易清洗。
渦流熱膜換熱器:采用最新的渦流熱膜傳熱技術(shù),通過(guò)改變流體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)增加傳熱效果。
四、主要特點(diǎn)
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單:管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單,易于制造和安裝。
造價(jià)低廉:由于其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和廣泛的應(yīng)用,使得其造價(jià)相對(duì)較低。
流通截面寬:管束內(nèi)部通道寬敞,不易堵塞,流體流動(dòng)阻力小。
易于清洗:部分類型的管殼式換熱器(如浮頭式、U型管式)允許管束的抽出,便于清洗水垢和污垢。
適應(yīng)性強(qiáng):可用各種結(jié)構(gòu)材料(主要是金屬材料)制造,能在高溫、高壓下使用,適應(yīng)多種流體和工況。
五、應(yīng)用領(lǐng)域
管殼式換熱器因其穩(wěn)定節(jié)能、結(jié)構(gòu)緊湊、維護(hù)費(fèi)用低等特點(diǎn),在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛使用。主要應(yīng)用領(lǐng)域包括:
石油天然氣:用于熱回收、冷卻、加熱、冷凝、脫水和重煮工藝,適用于氣體、輕油和重油產(chǎn)品。
石油化工:用于冷凝、加熱、冷卻、熱回收和重煮工藝,處理有機(jī)物如石蠟、芳香烴等。
食品加工:用于植物油(如棕櫚油)的加熱和冷卻工藝。
制藥和特殊化工:用于冷凝和除霧工藝,衛(wèi)生級(jí)的氣體冷凝工藝,水蒸氣和溶劑的回收工藝等。
暖通空調(diào)和區(qū)域供熱:用于循環(huán)水加熱工藝,蒸汽加熱,熱回收工藝等。
能源及其他:如氧化鋁生產(chǎn)中的種子分解工藝等。
綜上所述,管殼式換熱器是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、流通截面寬、易于清洗且適應(yīng)性強(qiáng)的熱交換設(shè)備。在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用,滿足了各種流體和工況下的換熱需求。