2022-04-07 07:02:55

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套管式换热器是用两种尺寸不同的标准管连接而成同心圆套管,外面的叫壳程,内部的叫管程。两种不同介质可在壳程和管程内逆向流动(或同向)以达到换热的效果。

折叠 编辑本段 结构原理

套管式换热器套管式换热器 以同心套管中的内管作为传热元件的换热器。两种不同直径的管子套在一起组成同心套管,每一段套管称为"一程",程的内管(传热管)借U形肘管,而外管用短管依次连接成排,固定于支架上(图中a)。热量通过内管管壁由一种流体传递给另一种流体。通常,热流体(A流体)由上部引入,而冷流体(B流体)则由下部引入。套管中外管的两端与内管用焊接或法兰连接。内管与U形肘管多用法兰连接,便于传热管的清洗和增减。每程传热管的有效长度取4~7米。这种换热器传热面积最高达18平方米,故适用于小容量换热。当内外管壁温差较大时,可在外管设置U形膨胀节(图中b)或内外管间采用填料函滑动密封(图中c),以减小温差应力。管子可用钢、铸铁、铜、钛、陶瓷、玻璃等制成,若选材得当,它可用于腐蚀性介质的换热。

折叠 编辑本段 优点

这种换热器具有若干突出的优点,所以至今仍被广泛用于石油化工等工业部门。

①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。

②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/(m·℃)。这一点特别适合于高压、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。

③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。

④可以根据安装位置任意改变形态,利于安装。

折叠 编辑本段 缺点

①检修、清洗和拆卸都较麻烦,在可拆连接处容易造成泄漏。

②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。

③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。

折叠 编辑本段 清洗

套管式换热器长期运行会导致设备被水垢堵塞,将会使效率降低、能耗增加、寿命缩短。如果水垢不能被及时地清除,就会面临设备维修、停机或者报废更换的危险。长期以来传统的清洗方式如机械方法(刮、刷)、高压水、化学清洗(酸洗)等在对换热器清洗时出现很多问题:不能彻底清除水垢等沉积物,并对设备造成腐蚀,残留的酸对材质产生二次腐蚀或垢下腐蚀,最终导致更换设备,此外,清洗废液有毒,需要大量资金进行废水处理。企业可采用高效环保清洗剂避免上述情况,其具有高效、环保、安全、无腐蚀特点,不但清洗效果良好而且对设备没有腐蚀,能够保证空压机的长期使用。

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