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　　第37卷增刊

　　石油化工设各

　　Vol 37 Supplement

　　2008年8月

　　PETRO-CHEMICAL EQUIPMENT

　　2008

　　文章编号:1000-)增刊0062-03

　　套管式列管换热器

　　赵文阁',韩新春

　　(1.大连顶金通用设备制造有限公司,辽宁大连

　　2.中国石油辽阳石化公司机械厂,辽守辽阳)

　　摘要:介绍了一种新型套管式管壳式换热器,这换热器结构上有创新,理论上有突破,具有换热性

　　能好、結构强度高的特点。

　　关键词:管壳式换热器;结构;创新

　　中图分类号:TQ051.501

　　文献标志码:B

　　Brief Introduction of Newly Developed Double-tube Heat Exchanger

　　ZHAO Wen-ge, HAN Xin-chun

　　(1. Dingjin Genecal Machinery Co. Ltd. Dalian, Dialian , China

　　CNPC Liaoyang Petrochemical Fibre Company, Liaoyang , China)

　　Abstract: A new type of jacketed row tube heat exchanger is introduced. The heat exchanger is

　　innovative in its structure wit-breakthrough in theory. It has good performance in both heat trans

　　er and structural strength

　　Key words: tubular heat exchanger; structure; innovation

　　长期以来,以结构强度高为特点的管売式换热于管壳式换热器,所以,板式类换热器不能用于高压

　　器始终居于间壁式换热器的主导地位。近些年来,以及大多数的中压和温度较高的场合(板式换热器

　　由于节约能源日益受到重视,高换热性能的板式类的使用压カ小于3.5MPa,温度小于300C),这

　　换热器的应用发展比较迅速。*新出现的套管式列个缺点是由板式类换热器的结构特点所决定的,在

　　管换热器,不仅结构强度高,而且换热性能好,为探其自身范围内无法改变和突破,这就严重地制约了

　　索理想的换热器结构做出了尝试。

　　这种高换热性能换热器的应用和发展。所以在*初

　　板式、管壳式换热器的应用

　　的相当长的一…段时期里,板式类换热器没有受到人

　　们的重视,其技术进展也相当缓慢。即便是在其有

　　1.1板式换热器

　　了长足发展和应用的今天,仍然由于结构强度低的

　　回顾换热器的发展历程可以看到,虽然板式换原因,它的应用领域也仍旧局限在一定范围内。

　　热设备的充分开发只是近些年的事情,但是其理论

　　到日前为止,板式换热器结构强度及耐温能力仍

　　和技术的出现却要早的多。然而人们*初却舍弃了然没有得到根本性改变,但板式换热器近年来得到大

　　这种换热性能优异的换热器形式(换热效率一般为量应用的原因不仅仅是城市集中供热的迅速发展,而

　　管売式的2倍),而是选择并大量应用了换热性能较与世界经济的发展和环境变化尤其是能源的日益紧

　　低但耐压耐温的管売式换热器(压力一般可达10~缺密切相关。很显然,板式换热器这种高效换热设备

　　30MPa,温度500~550"C

　　也就顺理成章地受到重视,且在其结构强度所允许的

　　由于板式类换热器的结构强度及耐温能力远低范围内得到了大量应用,其制造技术也得到了很大发

　　收稿日期:2008-03-24

　　作者简介:赵文阁(1965-),男,黑龙江嫩江人,工程师,从事制糖厂热动技术、热电厂运行技术、压力容器制造与开发。

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　　增刊

　　赵文阁,等,套管式列管换热器

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　　展。不仅制造规格越来越大,而且结构形式也越来越机融合二者的优点。

　　多,并出现了不可拆的焊接式板式换热器,尽管不能

　　在管壳式换热器的技术改进中,人们往往把主

　　方便地拆洗,但强度却有所增加。

　　要精力放在以下几个方面:①换热管直径尽量的细

　　1.2管壳式换热器

　　小,这样,管子半径越小,温度梯度越大,有利于获得

　　管壳式换热器由于始终受到普遍应用和重视,较高的传热系数。②使管子内外表面变化,增加湍

　　其理论研究的深度和设备改进的步伐都是板式类换流程度及汽化功能等,如槽道、波纹、波节、翅片等

　　热器所不能比拟的。近年来在新的节能及环保要求等。③改善管外液流的方式,如多程、错流、折流和

　　的技术革新中,其技术和发展速度又有所提高,许多导向等等

　　新型高效换热器不斷涌现,如折流杵换热器、新结构

　　以上变化都在很大程度上改善或强化了传热,

　　高效换热器、髙效重沸器、高效冷凝器、双壳程换热但由于不改变管內流体的柱状流动状态,不改变管

　　器、螺纹管换热器、螺纹锁紧环换热器、Ω环高压换内流体传热的规律,不改变管内滞流层厚度(热阻*

　　热器、非金属换热器以及稀有金属换热器等。这大),所以传热性能和传热系数没有得到大幅度的提

　　些新型高效换热器的出现,已经并正在为飞速发展高,仍与板式类换热器在换热强度上有较大的差距。

　　的经济建设和能源节约作出贡献

　　2套管式列管换热器

　　1.3应用及改进

　　通过以上2种换热设备的发展及应用历程我们

　　套管式列管换热器在寻求解决以上诸问题方面

　　不雅看出,在板式换热器已经得到广泛发展和应用作出了有益的探索。其结枸模型见图1。在图1所

　　的今天,以下4个特点仍然是没有改变:①管壳式换示的套管東模型中,换热管束由众多的套管组成,每

　　热器仍居于主导地位。②管売式换热器换热性能远一根套管均由一根外管及其内部的一根同心内管共

　　低于板式换热器。③板式换热器结构强度均低于管同构成,固定管東的管板共有4道,各外管两端固定

　　壳式換热器。④没有换热性能强同时结构强度商的于两道内管板上,各内管两端固定于两道外管板上。

　　理想型换热器

　　在每一个换热套管中,由内管与外管之问的间隙做

　　由丁上述原因,所以人们一直期望能够出现一为流体流动的流道,该流道呈薄层,截面为圆环状。

　　种兼具二者优点的、传热性能高、结构强度好的理想该结构可以使B相涴体在薄层的环形流道内前进,

　　形式的換热器。但这个目标显然不容易达到。一方接受双向传热。除固定管板套管式列管换熱器的基

　　面,在板式换热器若采用诸如管壳式换热器的耐压本形式外,U形管套管式列管换热器及浮头式套管

　　的圆管结构是比较复杂的问题。即使是设计较合理東换热器(图2)的高温适应性能更好

　　的螺旋板换热器,由于其截面是螺旋而不是圆,设备

　　外管板内管板外管内管外管板内管板

　　强度也不尽理想。另一方面,在管壳式换热器上采

　　用类似板式类换热器的高效换热的薄板换热结枃也

　　是有一定难度的。如板売式换热器,它是将板式换

　　热装置整体固定于圆筒壳内,高换热同时获得了高

　　强度,但结构及制造过于复杂,且并没有从本质上有

　　?1套管東模型

　　外管内管

　　浮头

　　外管板内管板

　　2浮头式套管换热器

　　各内管与外管板的固定方式可以采用螺栓密封连接方式(图3),耐压性能虽有所下降,但易于检

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