固定管板式换热器 以醚化19-E-1008为例 碳四 王云飞 1概述 固定管板式换热器由两端管板和壳体构成。由于其结构简单，运用比较广泛。 固定管板式换热器是一种实现物料之间热量传递的节能设备，是在石油、化工、石油化工、冶金、电力、轻工、食品等行业普遍应用的一种工艺设备。在炼油、化工装置中换热器占总设备数量的40%左右，占总投资的30%-45%。随着节能技术的发展，应用领域不断扩大，利用换热器进行高温和低温热能回收带来了显著的经济效益。 2 结构原理 固定管板式换热器管程和壳程中，流过不同温度的流体，通过热交换完成换热。当两流体的温度差较大时，为了避免较高的温差应力，通常在壳程的适当位置上，增加一个补偿圈（膨胀节）。当壳体和管束热膨胀不同时，补偿圈发生缓慢的弹性变形来补偿因温差应力引起的热膨胀。 3结构特点 结构 固定管板式换热器由管箱、壳体、管板、管子等零部件组成，其结构较紧凑，排管较多，在相同直径下面积较大，制造较简单。 固定管板式换热器的结构特点是在壳体中设置有管束，管束两端用焊接或胀接的方法将管子固定在管板上，两端管板直接和壳体焊接在一起，壳程的进出口管直接焊在壳体上，管板外圆周和封头法兰用螺栓紧固，管程的进出口管直接和封头焊在一起，管束内根据换热管的长度设置了若干块折流板。这种换热器管程可以用隔板分成任何程数 固定管板式换热器结构简单，制造成本低，管程清洗方便，管程可以分成多程，壳程也可以分成双程，规格范围广，故在工程上广泛应用。壳程清洗困难，对于较脏或有腐蚀性的介质不宜采用。当膨胀之差较大时，可在壳体上设置膨胀节，以减少因管、壳程温差而产生的热应力。 固定管板式换热器的优点是： 1、旁路渗流较小； 2、锻件使用较少，造价低； 3、无内漏； 4、传热面积比浮头式换热器大20%～30%。 固定管板式换热器的缺点是： 1、壳体和管壁的温差较大，壳体和管子壁温差t≤50℃,当t≥50℃时必须在壳体上设置膨胀节； 2、易产生温差力，管板与管头之间易产生温差应力而损坏； 3、壳程无法机械清洗； 4、管子腐蚀后连同壳体报废，设备寿命较低。 此换热器为1壳程4管程 管程流体走向由下至上（红色） 壳程流体走向由上至下（黄色） 5管程结构 1,管箱 壳体直径较大的换热器大多采用管箱结构。管箱位于管壳式换热器的两端， 管箱的作用是把从管道送来的流体均匀的分布到各换热管和把管内流体汇集在一起送出换热器，在多管程换热器中，管箱还起改变流体流向的作用 2管板 管板是管壳式换热器*重要的零件之一，用来排列换热管，将管程和壳程和管程的流体分割开来，避免冷热流体混合，并同时受管程和壳程压力、温度的影响 3换热管 换热管形式除光管外，换热管还可以采用各种各样的强化传热管，如翅片管，螺旋管、螺纹管等。 换热管排列形式 排列形式主要有三角形、正方形和转角正三角形、转角正方形。正三角形排列形式可以在同样的管板面积上排列*多的管数，故用的*普遍，但管外不易清洗 本换热器排列形式为转角正方形 4管束分程 在管子内流动的流体从管子的一端到另一端，成为一管程 6 壳程结构 1 壳体 壳体一般是一个圆筒，在峭壁上焊有接管，供壳程流体进入和排出用，为防止进口流体直接冲击管束而造成管子的侵蚀和振动，在壳程进口接管处常装有防冲挡板，或缓冲板 2 折流板 设置折流板的目的是为了提高壳程流体的流速，增加湍动程度，并使壳程流体垂直冲刷管束，已改善传热，增大壳程流体的传热系数，同时减少结垢。常用的形式有弓形和圆盘-圆环形 3 防短路结构 为了防止壳程流体流动在某些区域发生短路，降低传热系率，需要加防短路结构，常用的有旁路挡板、挡管、中间挡板。 The end * * 4 性能特点 换热管排列形式 1旁路挡板 *

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