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1、固定管板式换热器
它由壳体、管束、封头、管板、折流挡板、接管等部件组成。其结构特点是,两块管板分别焊于壳体的两端,管束两端固定在管板上。整个换热器分为两部分:换热管内的通道及与其两端相贯通处称为管程;换热管外的通道及与其相贯通处称为壳程。冷、热流体分别在管程和壳程中连续流动,流经管程的流体称为管(管程)流体,流经壳程的流体称为壳(壳程)流体。
若管流体一次通过管程,称为单管程。当换热器传热面积较大,所需管子数目较多时,为提高管流体的流速,常将换热管平均分为若干组,使流体在管内依次往返多次,则称为多管程。管程数 可为2、4、6、8, 太大,虽提高了管流体的流速,从而增大了管内对流传热系数,但同时会导致流动阻力增大。因此,管程数不宜过多,通常以2、管程最为常见。
固定管板式换热器的优点是结构简单、紧凑。在相同的壳体直径内,排管数最多,旁路最少;每根换热管都可以进行更换,且管内清洗方便。其缺点是壳程不能进行机械清洗;当换热管与壳体的温差较大(大于50℃)时产生温差应力,需在壳体上设置膨胀节,因而壳程压力受膨胀节强度的限制不能太高。固定管板式换热器适用于壳方流体清洁且不易结垢,两流体温差不大或温差较大但壳程压力不高的场合。
2、浮头式换热器
浮头式换热器浮其结构特点是两端管板之一不与壳体固定连接,可在壳体内沿轴向自由伸缩,该端称为浮头。浮头式换热器的优点是当换热管与壳体有温差存在,壳体或换热管膨胀时,互不约束,不会产生温差应力;管束可从壳体内抽出,便于管内和管间的清洗。其缺点是结构较复杂,用材量大,造价高;浮头盖与浮动管板之间若密封不严,发生内漏,造成两种介质的混合。浮头式换热器适用于壳体和管束壁温差较大或壳程介质易结垢的场合。
3、U 型管式换热器
U 型管式换热器其结构特点是只有一个管板,换热管为 U 型,管子两端固定在同一管板上。管束可以自由伸缩,当壳体与 U 型换热管有温差时,不会产生温差应力。U 型管式换热器的优点是结构简单,只有一个管板,密封面少,运行可靠,造价低;管束可以抽出,管间清洗方便。其缺点是管内清洗比较困难;由于管子需要有一定的弯曲半径,故管板的利用率较低;管束最内层管间距大,壳程易短路;内层管子坏了不能更换,因而报废率较高。U 型管式换热器适用于管、壳壁温差较大或壳程介质易结垢,而管程介质清洁不易结垢以及高温、高压、腐蚀性强的场合。一般高温、高压、腐蚀性强的介质走管内,可使高压空间减小,密封易解决,并可节约材料和减少热损失。