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        U形管式換熱器

        產品描述:U形管式換熱器是指管束由彎管半徑不等的U形管組成且管子兩端都固定在同一管板上的管殼式換熱器。由于每根U形管可自由伸縮,管束與殼體之間不會產生溫差應力。殼程內設置折流板、縱向隔板等。折流板由拉桿固定??v向隔板是一矩形平板,安裝在平行于傳熱管方向以增加殼
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        U型管式換熱器.jpg

        U形管式換熱器是指管束由彎管半徑不等的U形管組成且管子兩端都固定在同一管板上的管殼式換熱器。由于每根U形管可自由伸縮,管束與殼體之間不會產生溫差應力。殼程內設置折流板、縱向隔板等。折流板由拉桿固定??v向隔板是一矩形平板,安裝在平行于傳熱管方向以增加殼程介質流速。其結構比固定管板式換熱器復雜,比浮頭式換熱器簡單。


        U形管式換熱器特點:

        結構簡單,只有一個管板,密封面少,運行可靠,造價低;管束可抽出,管間(殼程)清洗方便。質量輕,適用于高溫和高壓的場合。管程清洗困難,管程流體必須是潔凈和不易結垢的物料,由于管子需要一定的彎曲半徑,故管板利用率低;管束內層間距大,殼程易短路;內層管子不能更換,因而報廢率高。U形管式換熱器適用于管、殼壁溫差較大或殼程介質易結垢,而管程介質清潔不易結垢以及高溫、高壓、腐蝕性強的場合。一般高溫、高壓、腐蝕性強的介質走管內,可是高壓空間減小,密封易解決,并可節約材料和減少熱損失。


        連續螺旋折流板換熱器,就是將管殼式換熱器中用以控制流體運動方向的弓形折流板取消,取而代之的是連續螺旋折流板,殼中的連續螺旋板使得流體沿一個連續不間斷的、無漏流的曲面運動,這是管殼式換熱器殼程流體運動的一次革命。


        管殼式換熱器又稱列管式換熱器,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。這種換熱器結構簡單、造價低、流通截面較寬、易于清洗水垢,是石油、化工、制冷、冶金及動力等工業生產過程的主要工藝設備之一。管殼式換熱器主要有固定管板式、U形管式、浮頭式、填料函式等,不管哪種管殼式換熱器,基本都是由殼體、換熱管、管板、折流板(擋板)和管箱等部件組成。其中,折流板是管殼式換熱器的必需部件,它設置在殼程,不僅為換熱管提供支撐,還使殼程介質按特定的通道流動以提高傳熱性能。弓形和圓盤-圓環形折流板是管殼式換熱器中應用普遍的折流板,其成形簡單、開孔容易,但是由于殼程壓降大、有流動滯死區、易結垢、傳熱效率等缺陷,近年來逐漸被螺旋折流板所取代。螺旋折流板可分為連續螺旋折流板和非連續螺旋折流板(又叫搭接螺旋折流板),其區別在于連續螺旋折流板為標準的螺旋曲面,而非連續螺旋折流板一般由若干個1/4的扇形平面板替代曲面相間連接,形成與主軸線成一定角度的近似螺旋平面。連續螺旋折流板換熱器具備以下特點:一是傳熱效率大大提高,節能效果顯著。二是不會有沉淀物產生。三是結垢少,甚至沒有結垢。四是換熱管無支持跨距小,能有效地防止換熱管的振動。


        湖北宜化集團化工機械設備制造安裝有限公司提供一種連續螺旋折流板管殼式換熱器,由多個螺旋板片組合成封閉流道連續型螺旋折流板換熱器,其有益效果在于螺旋折流板中心孔小,殼程換熱面積利用率更高,且加工工序簡單、精度高、速度快,適合工業化生產。公司解決技術問題的技術方案是:一種連續螺旋折流板管殼式換熱器,包括連續螺旋折流板1、換熱管2、折流板固定組件3、殼體4、管板5、殼體接管6、管箱7、管箱接管8,其特征在于:1.螺旋面為直紋曲面;2.曲面各處法向等厚;3.直紋曲面螺旋折流板開孔前處處連續;4.螺旋折流板從旋轉中心到外徑連續,中間無斷開;5.無論螺旋折流板外直徑多么大,中心孔螺旋線都趨向于直線;6.折流板管孔在管板平面上的投影為正圓形,且靠近中軸線處的大傾斜角度位置也嚴格按尺寸開孔。


        理論上單殼程管殼式換熱器均可采用連續螺旋折流板結構,經測算,螺旋折流板換熱器與相同規格的傳統弓形折流板換熱器對比,具有4大優點:殼程傳熱效率提高20~50%,殼程阻力降降低了10~30%;殼程結垢速率平均降低50%以上;振動改善超過10%。


        連續螺旋折流板1由多塊螺旋旋轉角度為90~360度螺旋板片拼接而成,拼接處可焊接連接,或用緊固件連接,或不連接。換熱管2的外徑大于等于10mm,小于等于57mm,螺旋折流板1通過折流板固定組件3固定。折流板固定組件3可以采用拉桿、定距管結構,或采用型材定距機構或型材與螺旋折流板焊接固定,或采用拉桿、定距管與型材相組合的結構。連續螺旋折流板1的管孔對著管板5的投影為正圓,且投影圓直徑不大于換熱管2外徑加1mm。連續螺旋折流板1的內孔直徑數值小于螺距數值的1/2。連續螺旋折流板1的內孔可以作為換熱管2的管孔,或者設置實心管,或者設置空心管,或者留空。連續螺旋折流板1的外徑在100~2000mm之間,螺距在20~500mm之間,厚度在2~30mm之間。螺旋折流板1內徑與外徑之間為一塊整板,且具有連續平滑的螺旋面。連續螺旋折流板1端面與管板5可貼合,或留下小于一個螺距的間隙,或在螺旋折流板1端面與管板5之間連接一塊擋板。


        連續螺旋折流板換熱器的加工攻克了多個加工技術難題:1.螺旋基板的成型;2.管孔的加工,特別是靠近軸心處;3.管孔加工的定位控制;4.螺旋折流板整體的同心度。該技術成果的引進與轉化,將實現連續螺旋折流板換熱器產品的批量生產,從而推動換熱器智能制造,進而推動壓力容器智能制造,進一步提升宜化化機品牌形象,增強核心競爭力,促進企業轉型升級,實現高質量發展。

        連續螺旋折流板換熱器

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        U形管式換熱器應用:

        換熱器是廣泛應用于汽車、航空、石油化工、動力、醫藥、冶金、制冷、輕工、食品、工程機械等行業的一種通用設備,約占工藝設備總量的20%~70%。按其傳熱面的形狀和結構進行分類可分為管型、板型和其他形式換熱器。常用的換熱器種類有浮頭式、固定管板式和U形管式,其中以浮頭式換熱器居多。固定管板式換熱器由于自身結構,應用的場合有限;浮頭式換熱器零部件多,易拆卸和清理,但檢修的工作量大,容易內漏;而U型管式換熱器的管板比固定管板式換熱器少,其泄漏點就相應減少。此外,U型管式換熱器的殼程水壓試驗后烘干也比較容易,而且它的適用場合廣、檢修簡單、操作彈性好。如果換熱器的換熱面積小、殼程與管程的溫差較大或殼程介質很容易臟、管束表面需要經常清理地,一般都采用U型管式換熱器。


        U形管式換熱器結構:

        U型管式換熱器,單臺換熱器共有兩塊管板,如下圖1所示(件號45為中間擋板,件號46為U形換熱管,件號47為內導流筒)。

        這種換熱器有一半管束管內外介質的流動方向為并流,另一半管束管內外介質的流動方向為逆流。U型管式換熱器的雙管板之間一般采用聚液殼彼此連接。聚液殼可以用來調整管板間距且保證兩管板相互平行。同時,聚液殼用來封閉相鄰兩管板之間泄漏出的氣(液)體,防止有毒氣(液)體的外溢。聚液殼高和低處需分別設置放空口和放凈口,用于及時導出滲漏氣(液)體。如果殼程與管程之間溫差很大,為了降低殼程與管程管板與換熱管連接處的應力,應盡量降低短節的壁厚,必要時可增加一個膨脹節。


        U形管式換熱器設計:

        U形管換熱器與其他類型換熱器的大區別是管束結構,在設計換熱管布局時應考慮換熱管的小彎曲半徑尺i與分程隔板槽兩側相鄰管中心距s的關系。管徑越大,小彎曲半徑就越大,大部分換熱管的小彎曲半徑大于分程隔板槽兩側相鄰管中心距;且U形管彎曲段的彎曲半徑R應不小于兩倍的換熱管外徑,常用換熱管的小彎曲半徑R可查手冊選取。

        因此,為了保證適合分程隔板槽兩側相鄰管的中心距,內層換熱管在排列時需要進行斜向交叉排列。如果內層U形管之間的間距過大時,可設置假管或者擋板。

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