管殼式換熱器設(shè)計和選用時應(yīng)考慮的問題
除了前面講過流體的流向，流速和流體出口溫度的挑選外，還應(yīng)考慮：冷熱流體活動通道的挑選不潔凈或易結(jié)垢的液體宜在管程，因管內(nèi)清洗便利，但U形管式的不宜走管程；腐蝕性流體宜在管程，避免管制和殼體一起遭到腐蝕；壓力高的流體宜在管內(nèi)，避免殼體接受壓力。U形膨脹節(jié)主要由波形管、直邊段兩部分組成，需要時還可能設(shè)內(nèi)襯筒，加強環(huán)等，見圖所示：膨脹節(jié)-U。
飽滿蒸汽宜走殼程，飽滿蒸汽比較清潔，并且冷凝液簡單排出，被冷卻的流體宜走殼程，便于散熱；若兩流體溫差大，關(guān)于剛性結(jié)構(gòu)的換熱器，宜將給熱系數(shù)大的流體通入殼程，以減小熱應(yīng)力。
流量小而粘度大的流體一般以殼程為宜，因在殼程100?Re即可到達湍流。如何通過換熱器翅片面增大來加快換熱速度翅片管換熱器由上，下，左，右四個板密封，以確保整體結(jié)構(gòu)尺寸和固定，并在以后的階段便于翅片管換熱器對接。但這不是肯定的，假如活動阻力丟失答應(yīng)，將這種流體通入管內(nèi)并選用多管程結(jié)構(gòu)，反而會得到更高的給熱系數(shù)。以上各點常常不可能一起滿意，并且有時還會彼此對立，故應(yīng)根據(jù)具體狀況，捉住首要方面，作出適合的決議。
熱管換熱器在煉油及石化工業(yè)上的應(yīng)用
1 概述
隨著人們對環(huán)境保護的重視,以及節(jié)能增效重要性被逐漸認(rèn)識,一種新型傳熱元件———熱管日益引起人們的重視。
2 原理
熱管一般由管殼和內(nèi)部工作液體(工質(zhì))組成。管殼式換熱器通常被稱為列管式換熱器，但在功能、應(yīng)用和***上有許多不同。管殼是鋼制的、抽成真空的密閉管殼,工質(zhì)是經(jīng)過特殊處理的液體,熱管加熱段吸收熱流體熱量,熱量通過熱管壁傳給管內(nèi)工質(zhì),工質(zhì)吸熱后蒸發(fā)和沸騰,轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?蒸汽在微小壓差的作用下上升至放熱段,受管外冷流體的冷卻作用,蒸汽冷凝并向外放出汽化潛熱,冷流體獲得熱量,冷凝液依靠重力回到加熱段。如此周而復(fù)始,熱流體熱量便傳給冷流體,使冷流體得到加熱。由于熱管內(nèi)部抽成真空,工質(zhì)極易蒸發(fā)與沸騰,熱管起動迅速。
3 熱管及熱管換熱器的研究開發(fā)
熱管的發(fā)現(xiàn)及熱管換熱器因其操作簡單,不需要動力、各熱管換熱***,布置靈活等優(yōu)點大量應(yīng)用于石化、冶金行業(yè)。
管殼式換熱器結(jié)構(gòu)及制造標(biāo)準(zhǔn)
管殼式換熱器：是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器，這種換熱器結(jié)構(gòu)較簡單、操作可靠，可用各種結(jié)構(gòu)材料（主要是金屬材料）制造，能在高溫、高壓下使用，是目前應(yīng)用廣的類型。熱應(yīng)力會造成換熱管與管頭的焊接遭受徑向拉申，危害電焊焊接品質(zhì)。（設(shè)計制造遵循標(biāo)準(zhǔn)：國外 TEMA A***E 國內(nèi) GB151、GB150）
換熱器封頭選取原則
1、管殼側(cè)是否需要清洗；
2、是否需要移動管束；
3、是否需要考慮熱膨脹；
前封頭類型：A、B、C、D、N
后封頭類型：L、M、N、P、S、T、W
后封頭又分為固定式、浮頭式以及U型管，相對于固定式，浮頭式造價更高、需要更大的殼徑、低的換熱效果（由于泄漏流C的存在），優(yōu)點則是一端具有自由度可以處理好熱膨脹問題。
拉桿和定距管
折流板、支持板的固定一般采用拉桿或拉桿和定距管與管板固定。常用的固定結(jié)構(gòu)有兩種，即拉桿定距管結(jié)構(gòu)和點焊結(jié)構(gòu)，見圖所示：
a） 拉桿定距管結(jié)構(gòu)，用于換熱管外徑大于或等于 19mm 的管束。
b） 拉桿與折流板點焊結(jié)構(gòu)，用于換熱管外徑小于或等于 14mm 的管束。
1拉桿的尺寸
拉桿的連接尺寸按圖所示和表4確定。
表4 拉桿尺寸
2拉桿的布置
拉桿應(yīng)盡量均勻布置在管束的外邊緣。對于大直徑的換熱器，在布管區(qū)內(nèi)或靠近折流板缺口處應(yīng)布置適當(dāng)數(shù)量的拉桿。
雙殼程結(jié)構(gòu)
在殼程內(nèi)安裝一平行于換熱管軸線的矩形平板，即縱向隔板，將殼程一分為二，即雙殼程，見圖所示。這種結(jié)構(gòu)可以提高殼程物料流速，改善傳熱效果，即提高傳熱系數(shù)，從經(jīng)濟角度，一臺雙殼程換熱器比兩臺單管程換熱器便宜。
