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管壳式热交换器由于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。如果两温度相差很大,换热器内将产生很大热应力,导致管子曲折、开裂,或从管板上拉脱。因此,当管制与壳体温度差超过50℃时,需采纳适当补偿办法,以消除或减少热应力。根据所采用的补偿办法,管壳式热交换器可分为以下几种主要类型:
①固定管板式换热器管制两头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,可在壳体上装置有弹性的补偿圈,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,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。浮头式换热器的应用较广,但结构比较复杂,造价较高。
③U型管式换热器每根换热管皆弯成U形,两头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采用的涡流热膜传热技能,经过改变流体运动状态来添加传热作用,当介质经过涡流管表面时,冲刷管子表面,然后进步换热效率。可达10000W/m2℃。一起这种结构完成了耐腐蚀、耐高温、耐高压、防结垢功用。其它类型的换热器的流体通道为固定方向流方式,在换热管表面构成绕流,对流换热系数降低。
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