管壳式换热器15557PPT课件

应用：主要用于管子和壳体间温差大、壳程介质腐蚀性强、易结
垢的场合。由于结构复杂，金属消耗多，应用受到一定限制。
.
5
管壳式换热器的类型、标准与结构
4) 填料函式换热器
结构：使一端管板固定、而另一
端管板可在填料函中滑动，即将 浮头露在壳体外面的浮头式换热 器，所以又称外浮头式换热器。
特性：
（1）由于填料密封处容易泄漏， 故不宜用于易挥发、易燃、易爆、 有毒和高压流体的热交换； （2）由于制造复杂，安装不便， 因而不常采用。
.
8
管壳式换热器的类型、标准与结构
钢制管壳式换热器型号表示法
管壳式换热器主要组合部件有前端管箱、壳体和后端结构(包括 管束)三部分，三部分的不同组合，就形成结构不同的换热器。
DN Pt ALN Nt
Ps
d Ns
Ⅰ（或Ⅱ）
Ⅰ级（或Ⅱ级）换热器 管/壳程数，单壳程只写Nt LN—公称长度（m）, d—换热管外径（mm） 公称换热面积（m2）
.
7
管壳式换热器的类型、标准与结构
换热器中主要部件名称
1：平盖；2：平盖管箱(部件)；3：接管法兰；4：管箱法兰；5：固定管板；6：壳体 法兰；7：防冲板；8：仪表接口；9：补强圈；10：圆筒壳体；11：折流板；12：旁 路挡板；13：拉杆；14：定距管；15：支持板；16：双头螺柱或螺栓；17：螺母； 18：外头盖垫片；19：外头盖侧法兰；20：外头盖法兰；21：吊耳；22：放气口； 23：凸形封头；24：浮头法兰；25：浮头垫片；26：无折边球面封头；27：浮头管 板；28：浮头盖(部件)；29：外头盖(部件)；30：排液口；31：钩圈；32：接管；33： 活动鞍座(部件)；34：换热管；35：挡管；36：管束(部件)；37：固定鞍座(部件)； 38：滑道；39：管箱垫片；40：管箱短节；41：封头管箱(部件)；42：分程隔板
类型
管壳式换热器按其结构的不同一般可分固定管板式、U 形管式、浮头式和填料函式四种类型。
.
1
管壳式换热器的类型、标准与结构
1) 固定管板式换热器
结构：将管子两端固定在位于壳体两端的固定管板上，管板与 壳体固定在一起。
特点：
（1）结构比较简单、重量轻，成本低，在壳程程数相同的条件 下可排的管数多； （2）壳程不能检修和清洗，因此，宜于不易结垢和清洁的流体 换热； （3）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，从而发生流体的泄漏。
解决方法：在外壳上装设膨胀节，减小但不能完全消除温差热应力， 且在多程换热器中，这种方法不能照顾到管子的相对移动。
.
2
管壳式换热器的类型、标准与结构
前端管箱
管板
折流板
后端结构
换热管束 进出口接管
壳体 膨胀节
具有膨胀节的固定管板式换热器
.
3
管壳式换热器的类型、标准与结构
2) U形管式换热器
结构：管束由U形弯管组成，两端固定在同一块管板上，弯曲端 不加固定，每根管子可自由伸缩，不受其他管子及壳体的影响。 特点： （1）在需要清洗时可将整个管束抽出，但要清除管子内壁的污 垢却比较困难； （2）因为弯曲的管子需要一定的弯曲半径，因而在制造时需用 不同曲率的模子弯管，且使管板的有效利用率降低； （3）损坏的管子也难于调换，U形管管束的中心部分空间对换 热器的工作有着不利的影响。
《浮头式换热器和ຫໍສະໝຸດ Baidu凝器型式与基本参数》，标准号：JB/T 4714-92； 《固定管板式换热器型式与基本参数》，标准号：JB/T 4715-92； 《立式热虹吸式重沸器型式与基本参数》，标准号：JB/T 4716-92； 《U形管式换热器型式与基本参数》，标准号：JB/T 4717-92； 《不可拆式螺旋板换热器型式与基本参数》，标准号：JB/T 4723-92
裂；（2）在管孔和管子间存在的间隙处也可能产生间隙腐蚀。
.
12
管壳式换热器的类型、标准与结构
2) 管子在管板上的排列
原则：
① 要保证管板有必要的强度，管子和管板的连接要坚固和紧密； ② 设备要尽量紧凑，以便减小管板和壳体的直径，并使管外空间
管/壳程设计压力（MPa），压力相等时只写Pt 公称直径(mm)，对釜式重沸器用分数表示， 分子为管箱内直径，分母为圆筒内直径
第一个字母代表前端管箱型式，第二个字母代表壳体型式， 第三个字母代表后端结构型式
.
9
管壳式换热器的类型、标准与结构
.
10
管壳式换热器的类型、标准与结构
.
11
管壳式换热器的类型、标准与结构
管壳式换热器
在间壁式换热器这一大类中，应用最为普遍、研究得最多的 是管壳式换热器(也称列管式换热器)，因而对它的了解有着普遍 的意义。
管程：管内流道及其贯通处 管程数：管程流体沿换热管长度方向往返次数； 壳程：管外流道及其贯通处 壳程数：壳程流体沿壳体轴向往返次数；
1 管壳式换热器的类型、标准与结构
管子在管板上的固定与排列
1) 管子在管板上的固定 原则：保证连接牢固，不产生大的热应力； 方法：（1）胀接；（2）焊接；（3）胀焊并用； 胀接：基本连接方式，但压力温度受限
压力低于4MPa，温度低于300oC
焊接：在高温高压下能保持连接的紧密性，对管板孔的加工要
求较低，同时比胀管的工艺简便。适用高温、高压、易爆介质 缺点：（1）在焊接接头处的热应力可能造成应力腐蚀和破
.
6
管壳式换热器的类型、标准与结构
标准
国家标准：《钢制管壳式换热器》(标准号为GBl51-89) 最新标准：《管壳式换热器》(标准号为GBl51-1999) 国标适用范围： (1)公称直径≤2000mm；(2)公称压力≤35MPa； (3)公称直径(mm)和公称压力(MPa)的乘积≯104。
行业标准：
.
4
管壳式换热器的类型、标准与结构
3) 浮头式换热器
结构：两端管板一端与壳体用法兰固定联接，称为固定端。另一
端管板不与壳体联接而可相对于壳体滑动，称为浮头端。由于浮 头位于壳体内部，故又称内浮头式换热器。
特点： （1）管束的热膨胀不受壳体的约束，故壳体与管束之间不会因
差胀而产生热应力； （2）在需要清洗和检修时，可将整个管束从固定端抽出； （3）浮头盖与管板法兰连接有相当大的面积，使壳体直径增大， 在管束与壳体之间形成了阻力较小的环形通道，产生旁流。