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管壳式换热器因为管内外流体的温度不同,因之换热器的壳体与管制的温度也不同。假如两温度相差很大,换热器内将产生很大热应力,导致管子曲折、断裂,或从管板上拉脱。因而,当管制与壳体温度差超过50℃时,需采纳恰当补偿办法,以消除或减少热应力。依据所选用的补偿办法,管壳式换热器可分为以下几种主要类型:
①固定管板式换热器管制两端的管板与壳体联成一体,结构简单,但只适用于冷热流体温度差不大,且壳程不需机械清洗时的换热操作。当温度差稍大而壳程压力又不太高时,可在壳体上安装有弹性的补偿圈,以减小热应力。
②浮头式换热器管制一端的管板可自在起浮,完全消除了热应力;且整个管制可从壳体中抽出,便于机械清洗和检修。浮头式换热器的使用较广,但结构比较复杂,造价较高。
③ U型管式换热器 每根换热管皆弯成U形,两端分别固定在同一管板上下两区,借助于管箱内的隔板分成进出口两室。此种换热器完全消除了热应力,结构比浮头式简单,但管程不易清洗。
④涡流热膜换热器涡流热膜换热器选用的涡流热膜传热技术,通过改变流体运动状况来增加传热效果,当介质通过涡流管外表时,冲刷管子外表,然后提高换热效率。可达10000W/m2℃。同时这种结构完成了耐腐蚀、耐高温、耐高压、防结垢功能。其它类型的换热器的流体通道为固定方向流形式,在换热管外表形成绕流,对流换热系数下降。
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