詳細介紹
管殼式換熱器(shell and tube heat exchanger),又稱列管式換熱器,是一種在工業領域中常見的熱交換設備。以下是對列管式換熱器 立式管式熱交換器的詳細介紹:
一、列管式換熱器 立式管式熱交換器結構組成
管殼式換熱器主要由一個外殼(殼體)和內部管束組成。殼體多為圓筒形,內部裝有管束,管束兩端固定在管板上。進行換熱的冷熱兩種流體,一種在管內流動,稱為管程流體;另一種在管外流動,稱為殼程流體。流體每通過管束一次稱為一個管程;每通過殼體一次稱為一個殼程。
二、工作原理
管殼式換熱器的工作原理基于熱傳導的基本原理。熱源和冷卻源分別通過外殼和管束中的管道流動,熱源的流體通常通過管束中的管子,而冷卻源的流體則流經外殼。這種設計使兩種流體相互接觸,并在內部傳遞熱能。工作過程中,熱源的流體在管束中流動,從而在管殼內部升溫;與此同時,冷卻源的流體在外殼中流動,從管束的外部吸收熱量,使其溫度降低。因此,熱源和冷卻源之間的溫差推動了熱量的傳遞,從而實現了熱交換的目的。
三、主要類型
單殼程單管程換熱器:流體在管內和管外各流動一次。
浮頭式換熱器:管束一端的管板可自由浮動,消除了熱應力,且整個管束可從殼體中抽出,便于機械清洗和檢修。但結構比較復雜,造價較高。
U型管式換熱器:每根換熱管皆彎成U形,兩端分別固定在同一管板上下兩區,借助于管箱內的隔板分成進出口兩室。此種換熱器消除了熱應力,結構比浮頭式簡單,但管程不易清洗。
渦流熱膜換熱器:采用最新的渦流熱膜傳熱技術,通過改變流體運動狀態來增加傳熱效果。
四、主要特點
結構簡單:管殼式換熱器的結構設計相對簡單,易于制造和安裝。
造價低廉:由于其簡單的結構和廣泛的應用,使得其造價相對較低。
流通截面寬:管束內部通道寬敞,不易堵塞,流體流動阻力小。
易于清洗:部分類型的管殼式換熱器(如浮頭式、U型管式)允許管束的抽出,便于清洗水垢和污垢。
適應性強:可用各種結構材料(主要是金屬材料)制造,能在高溫、高壓下使用,適應多種流體和工況。
五、應用領域
管殼式換熱器因其穩定節能、結構緊湊、維護費用低等特點,在工業生產中被廣泛使用。主要應用領域包括:
石油天然氣:用于熱回收、冷卻、加熱、冷凝、脫水和重煮工藝,適用于氣體、輕油和重油產品。
石油化工:用于冷凝、加熱、冷卻、熱回收和重煮工藝,處理有機物如石蠟、芳香烴等。
食品加工:用于植物油(如棕櫚油)的加熱和冷卻工藝。
制藥和特殊化工:用于冷凝和除霧工藝,衛生級的氣體冷凝工藝,水蒸氣和溶劑的回收工藝等。
暖通空調和區域供熱:用于循環水加熱工藝,蒸汽加熱,熱回收工藝等。
能源及其他:如氧化鋁生產中的種子分解工藝等。
綜上所述,管殼式換熱器是一種結構簡單、造價低廉、流通截面寬、易于清洗且適應性強的熱交換設備。在工業生產中發揮著重要作用,滿足了各種流體和工況下的換熱需求。