绕管换热器
螺旋缠绕管换热器的传热系数
螺旋缠绕管换热器的传热系数
螺旋缠绕管换热器是一种常用于工业领域的热交换设备，它能够高效地实现热能的传递。
在工业生产中，传热系数是评价换热器性能的重要指标之一。
螺旋缠绕管换热器的传热系数受多种因素的影响，包括流体性质、流动状态、结构参数等。
首先，流体的性质对传热系数起着决定性作用。
不同的工质具有不同的传热特性，如导热系数、比热容等，这些性质会直接影响传热速率。
其次，流动状态也会对传热系数产生显著影响。
在螺旋缠绕管换热器中，流体可以处于层流或湍流状态，湍流状态下的传热系数通常比层流状态下的传热系数要高。
螺旋缠绕管换热器的结构参数也对传热系数起着重要影响。
例如，螺旋缠绕管的直径、螺距、转数等参数会影响流体在管内的流动情况，从而影响传热效果。
通常情况下，螺旋缠绕管的直径越小，螺距越大，转数越多，传热系数就越高。
除了上述因素外，还有一些操作因素也会对传热系数造成一定影响。
例如，流体的流速、入口温度、出口温度等都会对传热系数产生影响。
一般来说，流速越大，传热系数越高；而温差越大，传热系数也越高。
螺旋缠绕管换热器的传热系数受多种因素的影响，包括流体性质、流动状态、结构参数以及操作因素等。
在实际应用中，需要根据具
体情况来选择合适的结构参数和操作条件，以提高传热系数，从而提高换热器的效率。
通过合理设计和操作，螺旋缠绕管换热器能够更好地满足工业生产的需求，实现高效的热能传递。
缠绕管式换热器介绍
现场即可完成维修工作。 强
缠绕管式换热器与壳板换热器的比较
缠绕管式换热器作为一种高效换热器，除具备结构紧凑、高效节能、投资经济 性等高效换热器的一般特征外，还兼有其自身的独特优势。此类换热器的应用特 点，及其与板壳式换热器的比较优势如下：
1. 缠绕管式换热器的换热管采用层间反向螺旋缠绕的结构，极大地改变了流体流动状态，实现 强烈的湍流效果，提高了换热效率。因此，缠绕管式换热器可保证与板壳式换热器相近的换热 效率以及壳程侧更小的压降。
7. 缠绕管式换热器在停工期间对设备的检查、维修简单快捷，实施堵管方便，且完成堵管 后可靠性高。相比之下，板壳式换热器的维修就十分困难。
8. 缠绕管式换热器管、壳程均可进行单侧耐压试验，为设备现场查漏带来极大便利，最终 使得在极短时间内的现场紧急处理成为可能。而板壳式换热器几乎无现场维修的可能
缠绕管式换热器在重整芳烃装置的应用
2. 缠绕管式换热器能适应管、壳程两侧物流较大的温度差及压力差，不易泄漏，可靠性更高。
缠绕管式换热器与壳板换热器的比较
3. 缠绕管式换热器因其自身缠绕形式、柔性设置等特点，使得设备承受瞬间冲击的能力更强， 更好适应装置事故工况及非计划停车。
4. 板壳式换热器在开停工过程中有严格的升降温速度要求。而缠绕管式换热器本身对此类升降 温速度并非十分敏感，使得设备在开停工过程中的操作弹性及安全性大大增加。
缠绕管式换热器与壳板换热器的比较
板壳式换热器
缠绕管式换热器
结构型式
波纹板片叠装焊接
螺旋形换热管缠绕
承压性能
严格控制两侧压差，始终保持进料侧压力高于反应产物侧。
管、壳程允许单侧承压
泄漏 清洗 抗垢性能 温度变化适应性
存在内漏
绕管换热器
• 2.3缠绕管换热器都是竖直运行,下管板与管子间 易产生间隙腐蚀,这也是较常见的破坏形式之一.因 此,胀接要做到二点:一是要有合适的胀度,消除间 隙,防止腐蚀;二是防止过胀,导致管板塑性变形,降 低了胀接的可靠度. • 2.4九江绕管胀接的胀度在管子穿穿管前进行了试 验，选择80MPa的胀度（75-90MPa之间）
目录：
• 一、绕管换热器的基本介绍 • 二、绕管各部件加工步骤及注 意事项 • 三、操作与维护
一、绕管换热器的基本介绍：
• 1.绕管式换热器是在与管板相连的中心筒上, 以螺旋状交替缠绕数层小直径换热管形成 管束,再 将管束放入壳体内的一种换热器。 • 管束由多层螺旋缠绕的换热管组构成，每 层换热管以相反的方向缠绕，每层换热管 用垫条隔开，垫条厚度由工艺计算的流体 通道要求确定(九江项目采用2mm厚度）并 采用异型垫条控制换热管的螺旋升角。在 设计盘管时同一层使用相同长度的管子绕 制，在同一管程的流道上管子应均匀布置。
• 优点：结构紧 凑、可同时进行多种介质换热、管 内操作压力高、传 热管的热膨胀可自行补偿、换 热器易实现大型化等 特点,因此,成为大型煤化工 装置低温甲醇洗系统的首选换热设备。 • 缺点：主要为检修、清理困难,所以一般用于较清 洁的工艺介质。
• 2.绕管式换热器按其结构特点分为两类:管
程单股流流道型(称为单股流绕管式换热器),
• 1.20绕制完成以后，对绕管体外部使用厚度 为2mm的不锈钢皮进行包裹，以防伤到管 子，等待与筒体进行套装，由此夹套还起 到导流作用，夹套与设备壳体间应保持一 定距离。如下图片：（E1610为例）
2制造过程的控制
2.1盘管的控制.盘管控制的好坏直接影响到换热器 的换热效率,尤其是对结垢情况影响较大.因此,盘管 时必须使层间距适度,没有窄间隙死角,防止局部区域 布置不均匀,造成流体阻塞,降低流体的流通面积. 2.2焊接的控制.缠绕管的损坏形式最常见的是管口 泄漏,这是设备的关键部位.一般缠绕管换热器为了提 高换热效率,采用管子都比较小和薄,焊接容易产生缺 陷.因此,焊接必须严格控制线能量,焊缝要均匀和饱 满.
缠绕管式换热器介绍
降低成本
在满足性能要求的前提下，通过优化设计降 低制造成本和维护成本。
提高可靠性
通过优化设计，提高换热器的可靠性和使用 寿命。
计算流体动力学分析
流体动力学分析
利用计算流体动力学（CFD）技术，对流体的流动状态、传热过程和 流动阻力等进行模拟和分析。
缠绕管式换热器介绍
contents
目录
• 缠绕管式换热器概述 • 缠绕管式换热器的结构与材料 • 缠绕管式换热器的性能特点 • 缠绕管式换热器的设计与优化 • 缠绕管式换热器的安装与维护 • 缠绕管式换热器的发展趋势与展望
01
缠绕管式换热器概述
定义与特点
高效换热
由于管子采用螺旋缠绕方式，使 得冷热流体在管内外流动时能够 形成较大的温差，从而提高换热 效率。
优化流道设计
根据CFD分析结果，优化流道设计，改善流体流动状态，提高换热效 率。
性能预测
通过CFD分析，预测换热器的性能，为后续优化提供参考。
实验验证
将CFD分析结果与实验数据进行对比，验证模型的准确性和可靠性。
05
缠绕管式换热器的安装 与维护
安装注意事项
安装前应检查设备是 否完好无损，确保所 有部件符合要求。
定义
缠绕管式换热器是一种通过将管 子螺旋缠绕在芯棒上，再通过外 部固定圈进行固定的换热设备。
紧凑结构
由于管子紧密缠绕，使得换热器 体积较小，便于安装和维护。
耐高压
由于结构紧凑和管子较细，使得 换热器能够承受较高的压力。
适应性强
适用于各种不同的流体和温度条 件，可根据实际需求进行定制。
工作原理
01
冷热流体在管内外流动，通过 管壁进行热量交换。
缠绕管式换热器介绍
冷热流体通过 缠绕管内壁进
行热交换
热量通过管壁 和缠绕的波纹
板传递
冷热流体在管 间流动，实现
热量交换
热量通过管壁 和波纹板传递 给管外的冷却 水或加热介质
高效传热：缠绕管式换 热器采用独特的管内管 外缠绕结构，有效增加 换热面积，提高传热效 率。
耐高温高压：材料选 择优良，能够承受高 温高压的工况，保证 设备长期稳定运行。
解决方案：检查密封件和连接处，及时修复泄漏问题。
解决方案：检查换热器内部是否有堵塞或结垢，及时清理并进行调整。
汇报人：XX
核能发电：用于冷却反应堆，提高发电效率 火电发电：用于冷却锅炉，提高发电效率 风电发电：用于冷却涡轮机，提高发电效率 太阳能发电：用于冷却吸热器，提高发电效率
制药行业：用于 药品生产和加工 过程中的加热、 冷却和蒸发等工 艺流程，提高生 产效率和产品质 量。
化工行业：用于 各种化学反应过 程中的热交换， 如聚合、裂解、 蒸馏等，同时能 够承受各种腐蚀 性介质。
利用效率
海水淡化：用 于大规模海水 淡化工厂的换
热
PART FOUR
传热效率：选择传 热效率高的换热器， 以满足工艺要求。
耐腐蚀性：根据工 艺介质的腐蚀性选 择耐腐蚀的材料。
机械强度：考虑换 热器的机械强度， 以确保其稳定性和 安全性。
经济性：在满足工 艺要求的前提下， 选择价格合理的换 热器。
XX,a click to unlimited possibilities
汇报人：XX
CONTENTS
PART ONE
外部壳体：提供稳定的支撑和 保护，防止外部环境对换热器 的干扰
缠绕管：由多个薄壁金属管 绕成，用于热量交换
绕管换热器ppt课件
• 2.3缠绕管换热器都是竖直运行,下管板与管子间 易产生间隙腐蚀,这也是较常见的破坏形式之一.因 此,胀接要做到二点:一是要有合适的胀度,消除间 隙,防止腐蚀;二是防止过胀,导致管板塑性变形,降 低了胀接的可靠度.
• 2.4九江绕管胀接的胀度在管子穿穿管前进行了试 验，选择80MPa的胀度（75-90MPa之间）
11
二、绕管各部件加步骤及注意事项
• 1绕管各部件加步骤: • 1.1中心筒组对焊接 • 绕管束中心筒在制造 • 中起支承作用， • 因而要求有一定的强度和刚度， • 中心筒的外 • 径由换热管的最 • 小弯曲半径决定
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1.2中心筒与管板焊接
13
1.3管板中心距检查≤3mm
14
1.4垫条点焊前对照图纸进行确认管板标识，检查管板介质 通道是否一致
27
1.16绕制中，使用管箍固定中，以防回 弹
28
1.17第一层绕制完，进行表面检查及100％气压试验
29
1.18气压试验压力8.5Mpa
30
1.18第二层绕制前，将垫条点焊在第一层的管箍上
31
第二层管子管箍固定，点焊时注意不要伤到管子
32
第二层的绕制方向与上一层方向相反，依次类推
33
1.19每层绕制完，需要对每一层的直径进行数据测量，对 照图纸，以防绕大。
2
目录：
• 一、绕管换热器的基本介绍 • 二、绕管各部件加工步骤及注
意事项 • 三、操作与维护
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一、绕管换热器的基本介绍：
• 1.绕管式换热器是在与管板相连的中心筒上, 以螺旋状交替缠绕数层小直径换热管形成 管束,再 将管束放入壳体内的一种换热器。
• 管束由多层螺旋缠绕的换热管组构成，每 层换热管以相反的方向缠绕，每层换热管 用垫条隔开，垫条厚度由工艺计算的流体 通道要求确定(九江项目采用2mm厚度）并 采用异型垫条控制换热管的螺旋升角。在 设计盘管时同一层使用相同长度的管子绕 制，在同一管程的流道上管子应均匀布置。
缠绕式换热器介绍
缠绕式换热器介绍缠绕管式换热器不仅是大型化工工艺过程重要的设备,而且是一个高效节能的设备。
这些换热器结构复杂,价格昂贵,而且处于装置关键部位,因此一旦这些换热器发生泄漏,整套装置必须要停工,而且重新制造一台最快需要半年,企业的损失将非常巨大。
正常换热器的使用寿命一般在12～20年左右,企业可以根据实际使用情况和使用寿命的期限来有计划地进行更换,但是在国内也有很多企业由于对绕管换热器的全程管理不到位,使用了很短时间即发生了质量问题。
为了确保缠绕管换热器长周期运行,对缠绕管换热器使用的全过程管理十分必要。
1缠绕管式换热器简介缠绕管式换热器由绕管芯体和壳体两部分组成(图1)。
绕管芯体由中心筒、换热管、垫条及管卡等组成。
换热管紧密地绕在中心筒上(图2),用平垫条及异形垫条分隔,保证管子之间的横向和纵向间距,垫条与管子之间用管卡固定连接,换热管与管板采用强度焊加贴胀的连接结构,中心筒在制造中起支承作用,因而要求有一定的强度和刚度。
壳体由筒体和封头等组成。
它应用于工程的主要优点有[1]:a.结构紧凑,单位容积具有较大的传热面积。
对管径8～12mm的传热管,每立方米容积的传热面积可达100～170m2;b.可同时进行多种介质的传热;c.管内的操作压力高,目前国外最高操作压力可达21 56MPa;d.传热管的热膨胀可自行补偿;e.换热器容易实现大型化。
2缠绕管式换热器的工业应用情况在国外,缠绕管式换热器广泛应用于大型空气分离装置的过冷器及液化器(液体氧、液体氨装置),林德公司在合成氨甲醇洗系统中推出的缠绕管换热器系列正是充分发挥了该种换热器的作用。
缠绕管式换热器在我国目前主要应用于大化肥合成氨装置(美国德士古工艺)中甲醇洗工段[2],在全国共有近20套此类装置,每套装置中有6台缠绕管式换热器,这些换热器的具体情况见表1。
在我国最早十多套装置中的缠绕管换热器大都已更换,其中大都是已到使用寿命限期,但也有不少为管理不善而造成的损坏。
绕管换热器PPT课件
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1.16绕制中，使用管箍固定中，以防回 弹
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1.17第一层绕制完，进行表面检查及100％气压试验
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1.18气压试验压力8.5Mpa
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1.18第二层绕制前，将垫条点焊在第一层的管箍上
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第二层管子管箍固定，点焊时注意不要伤到管子
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第二层的绕制方向与上一层方向相反，依次类推
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1.12管子绕制好一根，管箍进行固定，以防止管子回弹
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1.13管箍固定管子，此处点焊时注意检查是否伤到 管子
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24
1.14绕制时敲击使用皮锤进行敲击，以防伤到管子
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25
1.15绕制中
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• 其中，换热管的盘绕角一般为5～20度,例如 E1607盘绕角14-15度。绕管式换热器的特点是结 构紧凑，单位换热面积大，热损小，承压能力高。 一般高压流体在管内流动。换热管大部分呈盘绕 状，盘绕角较小，故管内、管外的清扫很困难， 所以管内、管外不适于走不洁的流体。
绕管换热器内部结构介绍
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1
绕管换热器的发展史
• 我国20世纪70年代末引进的大化肥装置中采用德 国林德公司低温甲醇洗工艺单元中各有6台绕管换 热器；90年代初引进的德国鲁奇公司低温甲醇洗 工艺单元中各有2台绕管换热器；由于我国尚未掌 握绕管换热器的设计和制造技术，这些引进的装 置中绕管换热器完全依赖国外进口，设备的费用 昂贵。并且随着我国合成氨工业的发展，对低温 甲醇洗装置的需求量增加，对现有装置进行技术 改造实现增产的要求也与日剧增，在此形势下通 过国内科研、设计和制造单位的努力，该类设备 已实现国产化。
绕管换热器安装工艺流程
简单来说绕管换热器的安装工艺流程包括以下几个步骤：
1. 在安装前，应进行质量检查，包括检查螺旋缠绕管式换热器的基础表面概况、基形状和主要尺寸以及预留孔及基础标高和平面位置是否符合要求[[5]]。
2. 拆下废旧垫片，并注意在拆卸时避免在垫片槽内留下划痕。
使用丙酮、丁酮
或其他酮类溶剂清除垫片槽内的残胶，然后用干净的布或棉纱擦净[[2]]。
3. 绕管式换热器的接口采用直角分布设计，这有利于在安装过程中的管道布置
及施工。
缠绕管两端的直管段设计可以有效均匀分布壳内流体，确保壳内流体
充分参与换热[[3]]。
4. 考虑到绕管式换热器的特点，如结构紧凑、单位容积具有较大的传热面积等，选择合适的施工组织设计和管道设计是至关重要的，尤其是在化工装置中或低
温工艺流程领域[[4]][[6]]。
5. 安装过程中，还需考虑换热器的耐温、耐压性能，确保其能够适应预期的工
作条件。
全不锈钢设计的换热器通常具有较好的耐温、耐压性能，安装方便，
且能有效降低噪音，减少热损失，提高热转换率[[7]]。
我了解的流程大概就这五步。
绕管换热器技术要求
绕管换热器技术要求首先，绕管换热器应具备良好的换热性能。
这主要包括换热系数和传热面积两个方面。
换热系数是指换热器单位面积内的传热量与温度差的比值，一般来说，换热系数越高，换热效果越好。
传热面积应尽可能大，以增加传热的表面积，从而提高传热效率。
同时，还应尽量减小热损失，避免能量的浪费。
其次，绕管换热器的材料选择也非常重要。
由于绕管换热器广泛应用于各种场合，所以需要根据实际情况来选择不同的材料。
一般来说，不同的介质会对材料产生不同的腐蚀和腐蚀，而不同的工艺条件则对材料的耐压性能提出了要求。
因此，在选择材料时需要综合考虑工艺温度、压力和介质特性等因素，确保材料能够在长时间内保持良好的工作状态。
再次，绕管换热器的结构设计也需要满足一定的要求。
首先，换热器的内外管布置要合理，以确保流体在管道内充分接触和换热。
同时，流体的流动状态也需要考虑，例如流速和流量等因素对换热效果有一定的影响。
另外，管束的尺寸和布置也需要根据实际需求进行设计，以确保换热器的紧凑性和高效性。
此外，绕管换热器还需要考虑清洗和维护的便利性。
由于绕管换热器在使用过程中会产生一定的污垢和结垢，需要定期清洗和维护，以保持其正常工作状态。
因此，在设计时应充分考虑到清洗和维修的便利性，例如加入清洗孔或维修孔等设置，以方便清洗和维护人员的操作。
最后，为了确保绕管换热器的安全性能，还需要考虑相关的安全措施。
例如，在设计时要充分考虑材料的强度和耐压性能，以确保在高压和高温工况下的安全运行。
此外，还需要设置相应的安全阀、温度传感器等装置，及时监测和控制换热器的运行状态，确保不会出现危险事故。
综上所述，绕管换热器技术要求包括换热性能、材料选择、结构设计、清洗维护便利性以及安全性能等多个方面。
通过满足这些技术要求，可以提高绕管换热器的工作效率和安全性，从而满足各行业在换热过程中的需求。
缠绕管换热器标准
缠绕管换热器标准缠绕管换热器是一种广泛应用于工业和生活领域的热交换设备，用于加热、冷却和热回收等过程。
为了保证换热器的安全可靠运行，提高换热效率，制定相关的标准非常必要。
本文将介绍缠绕管换热器的标准，包括设计标准、制造标准和安装标准。
设计标准：缠绕管换热器的设计标准对于确保换热器的结构稳定性和换热效果起着关键作用。
设计标准应包括以下几个方面。
1. 材料选择：根据工作介质的性质和工作条件，选择合适的材料进行制造。
材料的选用应符合相关行业标准，材料的物理化学性能要求应满足换热器的工作要求。
2. 结构设计：根据换热器的使用场合和工艺要求，确定合适的结构类型，包括管束结构、管板结构等。
结构设计应能满足换热器的强度和刚度要求。
3. 管束布置：管束的布置应保证换热面积最大化，换热效果最优。
同时，管束的布置应考虑维护、清洗等方便性。
4. 流体动力学设计：换热器内流体的流动状态对换热效率有很大影响。
设计时应考虑流体的速度分布、流阻损失等因素，使流体在换热过程中能够得到充分的混合和接触。
制造标准：制造标准是指在制造过程中，根据设计要求进行产品的加工制造和质量控制。
制造标准应包括以下几个方面。
1. 工艺流程：在制造过程中，应制定详细的工艺流程和作业指导书，规范每个工序的操作方法和要求，确保产品的质量。
2. 焊接工艺：缠绕管换热器的制造中涉及到大量的焊接工序。
制定合理的焊接工艺和焊接规范，保证焊接质量和焊缝的可靠性。
3. 材料质量控制：制造中应对所使用的材料进行严格的质量控制，确保材料的物理性能和化学性能符合设计要求。
4. 产品检测：在制造完成后，应进行产品的检测和验收。
检测内容包括外观质量、尺寸偏差、焊缝质量、密封性能等。
安装标准：缠绕管换热器的安装标准直接关系到换热器的使用寿命和换热效果。
安装标准应包括以下几个方面。
1. 安装位置：根据设备布置和管路系统，确定换热器的安装位置和方向。
安装位置应便于维护和操作。
2. 支承和固定：确保换热器能够牢固地安装在设备或管道上，支承结构应能够承受换热器的重量和工作压力。
绕管式换热器结构
绕管式换热器结构一、绕管式换热器的定义和结构特点绕管式换热器是一种热交换设备，主要用于实现两种流体间的热量传递。
其主要结构由壳体、管板、接管、换热管等组成。
绕管式换热器的特点是换热管呈螺旋状排列，壳体内设有若干隔板，使换热管分为多个独立的换热区域。
这种结构使得换热器具有较高的传热效率和紧凑的结构。
二、绕管式换热器的分类和应用领域1.按换热管形式分：可分为螺纹管换热器、波纹管换热器等。
2.按热媒种类分：可分为水冷式换热器、汽冷式换热器等。
3.按用途分：可分为化工、石油、食品、医药等行业用换热器。
绕管式换热器广泛应用于化工、石油、食品、医药等行业，用于实现液体、气体、蒸汽等流体之间的热量交换。
三、绕管式换热器的工作原理和性能优势1.工作原理：绕管式换热器通过将两种流体分别引入换热管内、外，使热量从高温流体传递到低温流体，实现热量的回收和利用。
2.性能优势：（1）较高的传热系数：由于换热管的螺旋结构，使得流体在管内流动时产生强烈的湍流，有利于热量的传递，提高传热系数。
（2）紧凑结构：绕管式换热器占地面积小，节省空间，降低设备投资成本。
（3）良好的防腐蚀性能：采用不锈钢等优质材料制作的换热管，可有效防止腐蚀，延长设备使用寿命。
（4）易于清洗和维修：换热管间距较大，便于清洗和检修，保证设备运行的稳定性。
四、绕管式换热器的选型和安装维护要点1.选型：根据实际工艺要求，选择合适的换热器类型、换热面积、换热管材料等。
2.安装：安装时应确保换热器壳体、管板、接管等部件连接牢固，遵循相关安装规范。
3.维护：定期检查换热器运行状态，清洗换热管，更换损坏部件，确保设备安全、稳定运行。
总之，绕管式换热器凭借其优异的性能和广泛的应用领域，成为现代工业生产中不可或缺的热交换设备。
绕管式热交换器标准
绕管式热交换器标准一、范围本标准规定了绕管式热交换器（以下简称“绕管换热器”）的设计、制造、试验、检验、使用和安装等方面的要求。
本标准适用于石油、化工、电力、轻工等行业的绕管换热器，其他类似行业也可参照使用。
二、规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
三、术语和定义1. 绕管式热交换器（以下简称“绕管换热器”）：一种将管子绕成柱状或环状，使两种或两种以上的流体在管内外进行热交换的设备。
2. 核心部件：指组成绕管换热器的关键部件，包括管子、管板、支撑结构等。
3. 流体：在绕管换热器中，指在其中流动的物质，包括气体、液体和蒸汽等。
四、符号和缩略语在本标准中使用的符号和缩略语应按以下规定使用：五、设计要求1. 设计温度：应符合实际工况，一般不超过500℃。
2. 设计压力：应符合实际工况，一般不超过2.5MPa。
3. 结构设计：应合理安排管子、管板和支撑结构的形状和尺寸，确保设备稳定可靠运行。
4. 流体设计：应合理安排流体的入口、出口和流道，保证流体的均匀分布和充分热交换。
5. 材料选择：应考虑设备的耐腐蚀性、耐高温性能以及强度要求，选择合适的材料。
6. 密封设计：应采用可靠的密封结构，防止流体泄漏。
7. 防振设计：应采取有效的防振措施，防止设备在运行过程中产生振动。
8. 防腐设计：应对设备的关键部位进行防腐处理，延长设备的使用寿命。
9. 节能设计：应优化结构设计，提高设备的换热效率，降低能耗。
六、制造要求1. 材料：应使用符合设计要求的材料，并按照相关规定进行采购和检验。
2. 加工精度：应保证管子、管板和支撑结构的加工精度，确保设备的组装质量和运行稳定性。
3. 焊接质量：应采用合适的焊接工艺和合格的焊工，确保焊接质量符合要求。
4. 无损检测：应对焊缝进行无损检测，确保焊接质量符合标准要求。
绕管式换热器结构
绕管式换热器结构（最新版）目录1.绕管式换热器的结构特点2.绕管式换热器的优点3.绕管式换热器在医药行业的应用4.绕管式换热器的未来发展趋势正文一、绕管式换热器的结构特点绕管式换热器是一种高效节能的换热设备，主要由两部分组成：第一热交换器和第二热交换器。
全量空气经第一热交换器的盘管管内冷却后，一部分抽出送至膨胀机，另一部分继续进入第二热交换器的盘管内冷却到所需温度。
空气和氧、氮呈逆流流动，使之具有较大的传热温差。
绕管式换热器的管子是分层地以螺旋状盘绕在中心管上，每层有几根管子同时盘绕。
由于随着层次的由里向外，盘绕的管子逐渐变细，形成了一种螺旋缠绕的结构，使得换热面积较大，传热效率较高。
二、绕管式换热器的优点绕管式换热器具有以下优点：1.结构紧凑，单位容积具有的传热面积大。
2.几股工艺物料可同时冷却或加热，且冷热端温差小，换热效率高。
3.传热管的热膨胀可自行补偿，减少了设备维护费用。
4.装置容易实行大型化，可减少设备数量，降低成本。
5.传热系数大，流量布置必须紧凑，传热效率高。
允许在较小的温差下运行，系统的压力降比较小，从而减少了甲醇的循环量，降低了电、冷量和蒸汽的消耗。
三、绕管式换热器在医药行业的应用绕管式换热器在医药行业中的应用十分广泛，可用于原料药、中间体的冷却或加热等工艺过程。
由于医药行业对产品质量和生产环境的要求较高，绕管式换热器具有良好的密封性能和易清洗的特点，符合医药行业的严格标准。
四、绕管式换热器的未来发展趋势随着节能减排的需求和工艺技术的不断提高，绕管式换热器在未来的发展趋势将更加明显。
缠绕管式换热器介绍
缠绕管式换热器介绍缠绕管式换热器是一种常用的换热设备，用于将热量从一个流体传递到另一个流体中。
它由一根或多根管子绕成螺旋形，形成流体流通的通道。
该设计能够提高换热效率，并降低设备的尺寸。
本文将介绍缠绕管式换热器的原理、结构和应用领域。
原理缠绕管式换热器的工作原理基于热传导和流体流通。
将需要传热的流体（通常被称为工作流体）流动在内层管道中，而被加热或被冷却的流体（通常被称为传热流体）流动在外层管道中。
通过传热流体和工作流体的接触，热量从传热流体传递到工作流体中。
在缠绕管式换热器中，传热流体和工作流体分别通过内外两层管道进行流通。
传热流体在外层管道中流动，而工作流体则在内层管道中流动。
这样的设计可以最小化传热流体和工作流体之间的热阻。
结构缠绕管式换热器由两个主要部分组成：壳体和管束。
壳体缠绕管式换热器的壳体通常由金属材料制成，例如不锈钢或碳钢。
壳体包裹着管束，用于保护管束并提供流体流通的通道。
壳体通常具有进口和出口，用于引导传热流体和工作流体进出换热器。
管束管束是缠绕管式换热器的核心部分，由一根或多根管子组成。
这些管子被绕成螺旋形，形成流体流通的通道。
管束通常由金属材料制成，例如铜、不锈钢或钛合金，以确保其耐腐蚀性和高强度。
密封件和支撑装置缠绕管式换热器中的密封件和支撑装置用于保持管束的稳定性，并避免流体泄漏。
这些部件通常由橡胶或金属制成，并安装在壳体的进口和出口处。
应用领域缠绕管式换热器在各个行业都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：1.石油和化工工业：缠绕管式换热器用于油田热采、化工反应器、蒸馏塔等设备中的热交换过程。
2.食品和饮料工业：缠绕管式换热器用于食品加工、饮料生产等过程中的热能回收和温度控制。
3.化纤和纸浆工业：缠绕管式换热器用于化纤生产中的溶剂回收和纸浆生产中的热能回收。
4.电力工业：缠绕管式换热器用于电力厂中的汽轮机、锅炉等设备的余热回收。
5.制药工业：缠绕管式换热器用于药品生产中的热能回收和温度控制。
缠绕管式换热器技术特色及介绍
缠绕管式换热器技术特色及介绍缠绕管式换热器（Spiral Wounded Heat Exchanger）相对于普通的列管式换热器具有不可比拟的优势，适用温度范围广、适应热冲击、热应力自身消除、紧凑度高，由于自身的特殊构造，使得流场充分发展，不存在流动死区，尤其特别的，通过设置多股管程（壳程单股），能够在一台设备内满足多股流体的同时换热。
缠绕管式换热器是一款高效紧凑的换热器，不但可以利用余热，在节能环保方面也具有很重要的作用。
换热器的结构形式复杂，造价成本高，并且位于装置的关键部位。
缠绕管式换热器相对于普通的列管式换热器具有不可比拟的优势，其适用的温度范围广，适应热冲击，能够自身消除热应力，紧凑度非常高，由于自身具有特殊的构造，使得其流场充分发展，不存在流动死区，其中更特别的是，通过设置多股管程（壳程单股），能够在一台设备内满足多股流体的同时换热。
绕管式换热器是在芯筒与外筒之间的空间内将传热管按螺旋线形式交替缠绕而成的，相邻两层螺旋状传热管的螺旋方向是相反的，并采用具有特殊形状的定距件，使之能够保持一定的间距。
技术特色缠绕管式换热器的三大技术特色或者说是技术精髓为：精准的换热管间距、合理的管层数量以及层间距、全自动化的机器人焊接流程。
1、精准的换热管间距不绣钢管材因为其材质的而导致了在弯曲或者缠绕的时候很难具有塑性，为实现所有换热管的间距都是统一的这要求带来了很大的困难，这就要求我们在加工时需要完备的技术和丰富的经验，而正是原装的高精度设备和顶尖的缠绕工艺为我们机械的生产提供了基础。
2、合理的管层数量以及层间距在换热管束缠绕时，每层相对的管径都在发生着变化，盘绕角度又要保持一致，要保证每根换热管的长度基本相同确实是很难做到的。
而设计师设计出了每层换热管不同数量，以及合理的层间距就很好地攻克了这—难题，同时也解决了复杂换热条件下的流道要求。
3、全自动化的机器人焊接流程在设备生产的过程当中，采用全自动化的机器人焊接，以保证所有焊点尤其是在管板焊接都实现了标准统一，安全性能高。
绕管换热器制做工艺
绕管换热器芯体制作Q/GY-A/0-01-20101 领料、验收1.1芯体材料均应有钢材质量证明书，材质标记及质保书自编号。
1.2换热管如采用不锈钢焊接管应符合GB/T12771《输送流体用不锈钢焊接钢管》及GB151-1999附录C及订货技术协议的要求；并经图样要求的试验压力进行的整盘水压试验，如图样有要求对换热管进行复验的，必须复验合格后领用。
1.3 换热管拉到作业场所，作业人员先行进行认真的外观检查，如有质量问题及时提出。
1.4异型垫条需检查其缺口及缺口间距是否符合图纸要求。
1.5检查管板孔表面粗糙度，要求表面粗糙度Ra值不大于12.5μm，管板两面所有转角处均需倒角，不得有毛刺存在。
2 下料、切割2.1上下支承管下料时，按图样要求长度预留8～10 mm加工余量，套管预留5mm加工余量，端板下料按图样要求直径预留5mm加工余量.2.2切割根据不同的材质分别采用等离子或氧-乙炔切割，对于端板和筋板尽量采用数控等离子或数控氧-乙炔切割机切割，筋板切割时按图样尺寸留2mm加工余量。
2.3平垫条经拉直后按图样长短尺寸进行切割。
3金加工3.1上、下支承管、套管两端面加工平行度误差≤0.5mm，上支承管与套管配合度公差为0～0.15mm；3.2端板按比中心筒节内径小1.5-2mm加工，加工完端板外径后用车刀划出一个与支承管外径相同的圆。
3.3中心筒上所有需与其它零件相焊接的端面均需按焊接工艺要求制备坡口。
3.4上支承管与套管之间的销孔需配钻。
3.5中间筒节下料、滚圆、纵缝组对及筒体环缝的组对与前述艺02、艺03、艺04、艺05相同，筒体直线度要求0.5/1000mm并≤2mm。
4中心筒组装4.1按图样尺寸组对上、下端板，组对端板时至少检查对称的四个点相对中间筒端面的尺寸，要求误差在±1mm以内，并保证上、下端板与中间筒内表面的间隙均匀，检查合格后按焊接工艺对称分段施焊。
4.2组对下管板与下支承管及上管板与套管，要求下支承管和套管相对于上、下管板外径同心度偏差在1mm以内，垂直度偏差在0.5mm/300 mm以内；自检合格后按焊接工艺对称分段施焊。
绕管换热器制做工艺
绕管换热器芯体制作Q/GY-A/0-01-20101 领料、验收1.1芯体材料均应有钢材质量证明书，材质标记及质保书自编号。
1.2换热管如采用不锈钢焊接管应符合GB/T12771《输送流体用不锈钢焊接钢管》及GB151-1999附录C及订货技术协议的要求；并经图样要求的试验压力进行的整盘水压试验，如图样有要求对换热管进行复验的，必须复验合格后领用。
1.3 换热管拉到作业场所，作业人员先行进行认真的外观检查，如有质量问题及时提出。
1.4异型垫条需检查其缺口及缺口间距是否符合图纸要求。
1.5检查管板孔表面粗糙度，要求表面粗糙度Ra值不大于12.5μm，管板两面所有转角处均需倒角，不得有毛刺存在。
2 下料、切割2.1上下支承管下料时，按图样要求长度预留8～10 mm加工余量，套管预留5mm加工余量，端板下料按图样要求直径预留5mm加工余量.2.2切割根据不同的材质分别采用等离子或氧-乙炔切割，对于端板和筋板尽量采用数控等离子或数控氧-乙炔切割机切割，筋板切割时按图样尺寸留2mm加工余量。
2.3平垫条经拉直后按图样长短尺寸进行切割。
3金加工3.1上、下支承管、套管两端面加工平行度误差≤0.5mm，上支承管与套管配合度公差为0～0.15mm；3.2端板按比中心筒节内径小1.5-2mm加工，加工完端板外径后用车刀划出一个与支承管外径相同的圆。
3.3中心筒上所有需与其它零件相焊接的端面均需按焊接工艺要求制备坡口。
3.4上支承管与套管之间的销孔需配钻。
3.5中间筒节下料、滚圆、纵缝组对及筒体环缝的组对与前述艺02、艺03、艺04、艺05相同，筒体直线度要求0.5/1000mm并≤2mm。
4中心筒组装4.1按图样尺寸组对上、下端板，组对端板时至少检查对称的四个点相对中间筒端面的尺寸，要求误差在±1mm以内，并保证上、下端板与中间筒内表面的间隙均匀，检查合格后按焊接工艺对称分段施焊。
4.2组对下管板与下支承管及上管板与套管，要求下支承管和套管相对于上、下管板外径同心度偏差在1mm以内，垂直度偏差在0.5mm/300 mm以内；自检合格后按焊接工艺对称分段施焊。
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1.16绕制中，使用管箍固定中，以防回 弹
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1.17第一层绕制完，进行表面检查及100％气压试验
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1.18气压试验压力8.5Mpa
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1.18第二层绕制前，将垫条点焊在第一层的管箍上
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第二层管子管箍固定，点焊时注意不要伤到管子
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第二层的绕制方向与上一层方向相反，依次类推
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二、绕管各部件加步骤及注意事项
• 1绕管各部件加步骤: • 1.1中心筒组对焊接 • 绕管束中心筒在制造 • 中起支承作用， • 因而要求有一定的强度和刚度， • 中心筒的外 • 径由换热管的最 • 小弯曲半径决定
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1.2中心筒与管板焊接
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1.3管板中心距检查≤3mm
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1.4垫条点焊前对照图纸进行确认管板标识，检查管板介质 通道是否一致
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2制造过程的控制
2.1盘管的控制.盘管控制的好坏直接影响到换热器 的换热效率,尤其是对结垢情况影响较大.因此,盘管 时必须使层间距适度,没有窄间隙死角,防止局部区域 布置不均匀,造成流体阻塞,降低流体的流通面积. 2.2焊接的控制.缠绕管的损坏形式最常见的是管口 泄漏,这是设备的关键部位.一般缠绕管换热器为了提 高换热效率,采用管子都比较小和薄,焊接容易产生缺 陷.因此,焊接必须严格控制线能量,焊缝要均匀和饱 满.
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7
（图2-1）单股流绕管式换热器
序号 名称
序号 名称
1
下管箱
5
壳体
2下Leabharlann 板6外套筒3
中心筒
7
上管板
4
管束
8
上管箱
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8
单股流绕管换热器实物图(E1610热再生塔进料加热器)
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（图2-2）多股流绕管式换热器
序号 名称
序号 名称
1
下管箱
5
壳体
2
下管板
6
外套筒
3
中心筒
7
上管板
4
管束
8
上管箱
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多股流绕管式换热器实物图（E1606洗涤塔段间冷 却器）
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1.19每层绕制完，需要对每一层的直径进行数据测量，对 照图纸，以防绕大。
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• 1.20绕制完成以后，对绕管体外部使用厚度 为2mm的不锈钢皮进行包裹，以防伤到管 子，等待与筒体进行套装，由此夹套还起 到导流作用，夹套与设备壳体间应保持一 定距离。如下图片：（E1610为例）
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目录：
• 一、绕管换热器的基本介绍 • 二、绕管各部件加工步骤及注
意事项 • 三、操作与维护
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一、绕管换热器的基本介绍：
• 1.绕管式换热器是在与管板相连的中心筒上, 以螺旋状交替缠绕数层小直径换热管形成 管束,再 将管束放入壳体内的一种换热器。
• 管束由多层螺旋缠绕的换热管组构成，每 层换热管以相反的方向缠绕，每层换热管 用垫条隔开，垫条厚度由工艺计算的流体 通道要求确定(九江项目采用2mm厚度）并 采用异型垫条控制换热管的螺旋升角。在 设计盘管时同一层使用相同长度的管子绕 制，在同一管程的流道上管子应均匀布置。
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胀接试验胀度80MPa
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胀接后PT检查
•
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• 2.5换热管做水下气密性试验， • 注意试验用水，水中氯离子含量≤25mg/L
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换热管做水下气密性试验,保压10分钟，无泄漏无变形，才 能进行绕制
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三、操作与维护
• 缠绕管由于原料杂质问题引起质量问题的也不少, 按照设计要求,缠绕管式换热器用于介质杂质少.容 易清洗的场合,因为缠绕管换热器为了追求其紧凑 性,管间距与层间距的间距比较小,所以对原料的要 求也较高.一旦装置波动等就可能引发原料杂质多 而容易造成堵塞.因此,要有效地在操作上做好以下 几方面:
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1.12管子绕制好一根，管箍进行固定，以防止管子回弹
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1.13管箍固定管子，此处点焊时注意检查是否伤到 管子
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1.14绕制时敲击使用皮锤进行敲击，以防伤到管子
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1.15绕制中
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• 其中，换热管的盘绕角一般为5～20度,例如 E1607盘绕角14-15度。绕管式换热器的特点是结 构紧凑，单位换热面积大，热损小，承压能力高。 一般高压流体在管内流动。换热管大部分呈盘绕 状，盘绕角较小，故管内、管外的清扫很困难， 所以管内、管外不适于走不洁的流体。
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15
1.5介质通道进行标识，检查是否正确以防穿错管
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1.6异型垫条用来确定管子的导程
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1.7平垫条在中心筒上点焊
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1.8中心筒上点焊异形垫条
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1.9垫条点焊
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20
1.10异形垫条用来固定管子在绕制过程中的导程， 犹如管子绕制过程的行驶轨道
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1.11管箍，用来固定管子
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• 2.3缠绕管换热器都是竖直运行,下管板与管子间 易产生间隙腐蚀,这也是较常见的破坏形式之一.因 此,胀接要做到二点:一是要有合适的胀度,消除间 隙,防止腐蚀;二是防止过胀,导致管板塑性变形,降 低了胀接的可靠度.
• 2.4九江绕管胀接的胀度在管子穿穿管前进行了试 验，选择80MPa的胀度（75-90MPa之间）
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• 缠绕管式换热器由绕管芯体和壳体两部分组成。 绕管芯体由中心筒.换热管.垫条及管卡等组成.换 热管紧密地绕在中心筒上，用平垫条及异形垫条 分隔,保证管子之间的横向和纵向间距,垫条与管子 之间用管卡固定连接,换热管与管板采用强度焊加 贴胀的连接结构,中心筒在制造中起支承作用,因而 要求有一定的强度和刚度.壳体由筒体和封头等组 成。
绕管换热器内部结构介绍
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1
绕管换热器的发展史
• 我国20世纪70年代末引进的大化肥装置中采用德 国林德公司低温甲醇洗工艺单元中各有6台绕管换 热器；90年代初引进的德国鲁奇公司低温甲醇洗 工艺单元中各有2台绕管换热器；由于我国尚未掌 握绕管换热器的设计和制造技术，这些引进的装 置中绕管换热器完全依赖国外进口，设备的费用 昂贵。并且随着我国合成氨工业的发展，对低温 甲醇洗装置的需求量增加，对现有装置进行技术 改造实现增产的要求也与日剧增，在此形势下通 过国内科研、设计和制造单位的努力，该类设备 已实现国产化。
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• 优点：结构紧 凑、可同时进行多种介质换热、管 内操作压力高、传 热管的热膨胀可自行补偿、换 热器易实现大型化等 特点,因此,成为大型煤化工 装置低温甲醇洗系统的首选换热设备。
• 缺点：主要为检修、清理困难,所以一般用于较清 洁的工艺介质。
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• 2.绕管式换热器按其结构特点分为两类:管 程单股流流道型(称为单股流绕管式换热器), 管程多股流流道型(称为多股流绕管式换热 器)。（如图2-1、2-2）