套管式换热器的作用是什么?

套管式换热器的作用是什么?管式换热器的一种 。由两种直径不同的管子连接成同心圆的套管,再将多个套管上下排列...适用于传热面积要求不大的场合、有腐蚀性物料的换热 。可以用高硅铁管、陶瓷等制成 。套管式换热器的优点——结构简单,传热面积增减自如 。因为它由标准构件组合而成,安装时无需另外加工 。套管式换热器的优点——传热效能高 。它是一种纯逆流型换热器,同时还可以选取合适的截面尺寸,以提高流体速度,增大两侧流体的传热系数,因此它的传热效果好 。液-液换热时,传热系数为 870~1750W/(m2·℃) 。
这一点适合于高压、小流量、低传热系数流体的换热 。套管式换热器的缺点是占地面积大;单位传热面积金属耗量多,约为管壳式换热器的5倍;管接头多,易泄漏;流阻大 。套管式换热器的优点——结构简单,工作适应范围大,传热面积增减方便,两侧流体均可提高流速,使传热面的两侧都可以有较高的传热系数,是单位传热面的金属消耗量大,为增大传热面积、提高传热效果,可在内管外壁加设各种形式的翅片,并在内管中加设刮膜扰动装置,以适应高粘度流体的换热 。
套管式换热器的优点——可以根据安装位置任意改变形态,利于安装 。套管式换热器的缺点——检修、清洗和拆卸都较麻烦,在可拆连接处容易造成泄漏 。套管式换热器的缺点——生产中,有较多材料选择受限,由于套管式换热器大多是内管中不允许有焊接,因为焊接会造成受热膨胀开裂,而套管式换热器大多数为了节省空间选择,弯制,盘制成蛇管形态,故有较多特殊的耐腐蚀材料无法正常生产 。套管式换热器的缺点——套管换热器国内还没有形成统一的焊接标准,各个企业都是根据其他换热产品经验选择焊接方式,所以,套管式换热器的焊接处,出现各类问题司空见惯,需要经常注意检查,保养 。
各种换热器的工作原理和特点各种换热器的工作原理和特点
一、换热器
1、U形管式换热器
每根管子都弯成U形,固定在同一侧管板上,每根管可以自由伸缩,也是为了消除热应力 。
性能特点:
(1)优点
此类换热器的特点是管束可以自由伸缩,不会因管壳之间的温差而产生热应力,热补偿性能好;管程为双管程,流程较长,流速较高,传热性能较好;承压能力强;管束可从壳体内抽出,便于检修和清洗,且结构简单,造价便宜 。
(2)缺点
是管内清洗不便,管束中间部分的管子难以更换,又因最内层管子弯曲半径不能太小,在管板中心部分布管不紧凑,所以管子数不能太多,且管束中心部分存在间隙,使壳程流体易于短路而影响壳程换热 。
此外,为了弥补弯管后管壁的减薄,直管部分需用壁较厚的管子 。这就影响了它的使用场合,仅宜用于管壳壁温相差较大,或壳程介质易结垢而管程介质清洁及不易结垢,高温、高压、腐蚀性强的情形 。
2、沉浸式蛇管换热器
沉浸式蛇管换热器以蛇形管作为传热元件的换热器,是间壁式换热器种类之一 。根据管外流体冷却方式的不同,蛇管式换热器又分为沉浸式和喷淋式 。
(1)优点
这是一种古老的换热设备 。它结构简单,制造、安装、清洗和维修方便,便于防腐,能承受高压,价格低廉,又特别适用于高压流体的冷却、冷凝,所以现代仍得到广泛应用 。
(2)缺点
由于容器体积比管子的体积大得多、笨重、单位传热面积金属耗量多,因此管外流体的表面传热系数较小 。为提高传热系数,容器内可安装搅拌器 。
3、列管式换热器
冷流体走管内,热流体经折流板走管外,冷、热流体通过间壁换热 。
性能特点:
列管式换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜,但管外不能机械清洗 。此种换热器管束连接在管板上,管板分别焊在外壳两端,并在其上连接有顶盖,顶盖和壳体装有流体进出口接管 。通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板 。同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的,而管内管外是两种不同温度的流体 。因此,当管壁与壳壁温差较大时,由于两者的热膨胀不同,产生了很大的温差应力,以至管子扭弯或使管子从管板上松脱,甚至毁坏换热器 。
为了克服温差应力必须有温差补偿装置,一般在管壁与壳壁温度相差50℃以上时,为安全起见,换热器应有温差补偿装置 。但补偿装置(膨胀节)只能用在壳壁与管壁温差低于60~70℃和壳程流体压强不高的情况 。一般壳程压强超过0.6MPa时,由于补偿圈过厚,难以伸缩,失去温差补偿的作用,就应考虑其它结构 。