管道设计资料-换热器配管设计

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1、40SC008-2001第41页共42页1、适用范围1.1本设计手册适用于管壳式及套管式热交换器的管道布置。1.2有关空冷式换热器(空冷器)的管道布置不在本手册之列。1.3有关一般的事项要参照PDS320-1-11《管道布置设计总则》2换热器种类2.1按结构分类2.1.1管壳式换热器(1)浮头式换热器如图2.1(a),传热管也称管束和挡板装配在两侧的管板上,但管束一端的管板(固定管板)用壳体一端的法兰固定,另一端的管板在壳体内不固定,所以壳体和传热管可根据流体温度自由膨胀。另外,这种换热器可将管束从壳体内抽出清扫及检修

2、。该型式的特点如下:1)传热管的内外都能清扫,适用容易产生污垢的流体,所以使用范围广泛。2)因为传热管和壳体都能自由膨胀,所以在温差大的情况下也能使用。3)从1)、2)可知,这种结构的换热器可适用于各种设计操作条件,通用性最大。但其缺点是由于结构很复杂,制造成本高。(2)U形管式换热器如图2.1(b),使用的传热管为U形管,传热管与壳体分开,可分别随流体的温度自由膨胀。另外,能将管束全部抽出清扫及检修,与浮头式换热器结构相同,但浮头式换热器因为是直管、管内也容易清扫,而U形管式换热器的管束为U形管,管内清扫困难。U形管热器

3、的特点如下:1)自由膨胀2)因为能够抽出管束,所以也能方便地清扫管外壁。3)适用于高压流体,高压流体在管内流动,则使承压部分少,减轻重量。4)结构简单,由于管板和壳体法兰少,所以制造较简单。(3)固定管板式换热器如图2.1(C),是将管板焊接在壳体两端。壳程流体与管程流体的温度差使传热管和壳体产生较大的,热应力,固此,管程与壳程流体温差较大时需要在壳体上安装伸缩节吸收热膨胀。该形式的换热器壳侧的清扫,检修及维修困难,所以要求流体腐蚀性少,产生污垢少。固定管板式的特点如下:1)最适用于壳体及传热管温差小,污垢少、热膨胀差小介

4、质和场所。2)作为立式的管式换热器,其用途广泛。(4)釜式换热器如图2.1(d),壳体内上部设有适于蒸汽的空间,同时也作为蒸汽空间,该空间的大小根据蒸汽性质决定,估算时一般壳体大直径为壳体小直径的1.5~2倍。液面高度一般比最上部管至少高50mm。其特点如下:1)作为余热锅炉其结构是很简单的。2)为取得廉价蒸汽而被广泛使用。3)管束可做成浮头式或U形管式,所以也能适用于较赃流体、高压流体。 40SC008-2001第41页共42页(1)壳体(2)壳体盖(3)管箱侧的壳体法兰(4)壳体侧的壳体法兰(5)壳体管嘴(6)浮动

5、管板(7)浮头头盖(8)浮头法兰(9)浮头垫片(10)固定管板(11)管箱(12)管箱头盖(13)管箱管嘴(14)垃杆及定距管(15)挡板及支持板(16)缓冲板(17)折流板(18)排气口(19)排液口(20)仪表接口(21)支座(22)钩圈(23)传热管(24)挡板(25)液面计接口(26)壳体管嘴(27)管箱接口法兰(28)U形管(29)密封垫板图2.1各种多管园筒式换热器(管壳式换热器) 40SC008-2001第41页共42页图2.2管壳式换热器的名称构造一览表2.1.2套管式换热器(套管或夹套式)由于可采用高

6、低温流体逆流换热,所以热效率高,构造简单。另外具有仅用增减内管、套管的根数,则可任意改变传热面积的优点。因为传热面积大,所以与管壳式换热器相比价格较高。(1)固定式内外管端因是焊接,所以外管侧的清扫困难,不能吸收由于内外管侧温差所造成的热应力。但具有构造简单,价格便宜,制造方便等优点。(图2.3)(2)马蹄型套管式(发夹型,U型)内管能抽出,这样内外管均可清扫,另外,可根据内外管温差使内外管自由膨胀。内管使用翅片管(图2.4) 40SC008-2001第41页共42页①传热管②传热管法兰③支持片④180°弯头⑤180°

7、弯头法兰⑥套管⑦套管管嘴⑧套管管嘴法兰⑨支架⑩U形螺栓图2.3套管固定式换热器(1)传热管(内管,传热管)(2)纵向翅片(3)管接头螺栓(联接螺纹)(4)近接头螺母(联接外螺纹)(5)管接头螺母(联接螺母)(6)传热管法兰(内管法兰)(7)套管(8)套管管嘴(9)套管管嘴法兰(10)套管法兰(11)套管盖(12)密封垫板(13)双头螺栓(14)填料箱(15)填料(16)压盖(17)支架图2.4套管马蹄型(发夹型,U型)换热器2.2按使用分类按照使用用途分,有以下两种情况,一种是仅加热或冷却,即不引起流体相变化,另一种是根据

8、加热或冷却进行蒸发或凝结,即引起流体相变化。使用的种类名称一般以用途分类。(1)加热器是加热流体升到所需温度,以提高流体温度为目的而使用的一种换热器,不引起被加热流体的相变化。热源为蒸汽和装置中的余热。一般使用蒸汽作为热源时,往往将蒸汽所具有的潜热加热给被加热流体,蒸汽为此凝结变为液体,即引起相变化。(

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