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列管式冷卻器是目前化工及酒精生產(chǎn)上應(yīng)用最廣的一種換熱器。它主要由殼體、管板、換熱管、封頭、折流擋板等組成。所需材質(zhì) ,可分別采用普通碳鋼、紫銅、或不銹鋼制作。在進行換熱時,一種流體由封頭的連結(jié)管處進入,在管流動,從封頭另一端的出口管流出,此稱之為管程;另一種流體由殼體的接管進入,從殼體上的另一接管處流出,此稱為殼程。
列管式冷卻器的種類有:固定管板式、浮頭式、U型管式、渦流熱膜等。
固定管板式:列管式換熱器的結(jié)構(gòu)比較簡單、緊湊、造價便宜,但管外不能機械清洗。此種換熱器管束連接在管板上,管板分別焊在外殼兩端,并在其上連接有頂蓋,頂蓋和殼體裝有流體進出口接管。
浮頭式:換熱器的一塊管板用法蘭與外殼相連接,另一塊管板不與外殼連接,以使管子受熱或冷卻時可以自由伸縮,但在這塊管板上連接一個頂蓋,稱之為“浮頭”,所以這種換熱器叫做浮頭式換熱器。其優(yōu)點是:管束可以拉出,以便清洗;管束的膨脹不變殼體約束,因而當兩種換熱器介質(zhì)的溫差大時,不會因管束與殼體的熱膨脹量的不同而產(chǎn)生溫差應(yīng)力。其缺點為結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造價高。
填料函式:這類換熱器管束一端可以自由膨脹,結(jié)構(gòu)比浮頭式簡單,造價也比浮頭式低。但殼程內(nèi)介質(zhì)有外漏的可能,殼程中不應(yīng)處理易揮發(fā)、易燃、易爆和有毒的介質(zhì)。
U型管式:U形管式換熱器,每根管子都彎成U形,兩端固定在同一塊管板上,每根管子皆可自由伸縮,從而解決熱補償問題。管程至少為兩程,管束可以抽出清洗,管子可以自由膨脹。其缺點是管子內(nèi)壁清洗困難,管子更換困難,管板上排列的管子少。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,質(zhì)量輕,適用于高溫高壓條件。
渦流熱膜:渦流熱膜換熱器采用最新的渦流熱膜傳熱技術(shù),通過改變流體運動狀態(tài)來增加傳熱效果,當介質(zhì)經(jīng)過渦流管表面時,強力沖刷管子表面,從而提高換熱效率。最高可達10000W/m2℃。同時這種結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了耐腐蝕、耐高溫、耐高壓、防結(jié)垢功能。其它類型的換熱器的流體通道為固定方向流形式,在換熱管表面形成繞流,對流換熱系數(shù)降低。