基于HTRI的换热器优化设计(3)

菜单

浮头式换热器、固定式换热器、U 形管换热器、填料函式换热器等

1）浮头式换热器

浮头式换热器

浮头式换热器两端的管板，一端不与壳体相连，称为浮头。管子在受热的时候，浮头和管束沿轴向来回自由伸缩，完全没有温差应力。

浮头换热器的特点：一端管板固定在管箱与壳体之间，另一端管板在壳体内移动，这个特点在现场

能看出来。这种换热器管束和壳体可以自由的热膨胀，管束能够抽出，便于清洗管间和管内。其缺点是结构复杂，造价高（比固定管板高 20%），在运行中浮头处发生泄漏，不易检查处理。浮头式换热器适用于壳体和管束温差较大或壳程介质易结垢的条件。

2）固定管板式换热器

固定管板式换热器

固定管板式换热器是由管板、管束、外壳、封头压盖等部件组成。结构特点是在壳体中装有管束，管束的两端用胀接或焊接将管子固定在管板上，两端管板和壳体直接焊接在一起，再把壳程的进出口管焊接在壳体上，用螺栓把管板的封头法兰和外圆周紧固，再把管程的进出口管和封头焊在一起，而且管束内要根据换热管的长度设置若干块折流板。

固定管板式换热器的特点：

1、造价低；

2、无内漏；

3、旁路渗流较小；

4、缺点是，管壁和壳体的温差比较大，容易产生温差力，壳程不能清洗，管子腐蚀后和壳体一起报废，设备寿命较短，不适用于壳程易结垢的场合。

3）U 型管式换热器来`自^751论*文-网www.751com.cn

U 型管换热器

这类换热器只有一个管板，管程至少为两程，管束可以抽出清洗，管子可以自由膨胀。其缺点是管子内壁清洗困难，管子更换困难，管板上排列的管子少。

4）填料函式换热器：这类换热器管束一端可以自由膨胀，结构比浮头式简单，造价也比浮头式低。但壳

程内介质有外漏的可能，壳程中不应处理易挥发、易燃、易爆和有毒的介质。

1.2.3 列管式换热器的结构

1、管程结构

①换热管规格和排列的选择换热管直径越小，换热器单位体积的传热面积越大。因此，对于洁净的流体管径可

取小些。但对于不洁净或易结垢的流体，管径应取得大些，以免堵塞。考虑到制造和维修的方便，加热管的规格不宜过多。目前我国试行的系列标准规定采用和两种规格，对一般流体是适应的。此外，还有，φ57×2.5的无缝钢管和 φ25×2, 的耐酸不锈钢管。

管子的排列方式有等边三角形和正方形两种（图 1-4.（1），图 1-4.（2））。与正方形相比，等边三角形排列比较紧凑，管外流体湍动程度高，表面传热系数大。正方形排列虽比较松散，传热效果也较差，但管外清洗方便，对易结垢流体更为适用。如将正方形排列的管束斜转 45°安装（图 1-4（3）），可在一定程度上提高表面传热系数。