氨冷凝器的设计+CAD图纸+答辩PPT(4)
（1）固定管板式换热器
固定管板式换热器由管箱、壳体、管板、管子等零部件组成，管束连接在管板上，管板与壳体焊接。其优点是结构简单、紧凑，能能承受较高压力，造价低，管束清洗方便，管子毁坏时易于堵管或换管；缺点是当管束与壳体的壁温或材料的线膨胀系数相差较大时，壳体和管束中将产生较大的热应力。这种换热器适用于壳侧介质清洁且不易结垢并能进行清洗，管，壳程两侧温差不大或温差较大但壳侧压力不高的场合。其结构参见图1.2、1.3所示。
图1.2 固定管板式换热器
图1.3 固定管板式换热器
（2）浮头式换热器
浮头式换热器的两端管板中只有一端与壳体固定，另一端可相对壳体自由移动，称为浮头。浮头由浮动管板、钩圈和浮头端盖组成，是可拆连接，管束可从壳体内抽出。管束与壳体的热变形互不约束，因而不会产生热应力。浮头式换热器优点：可抽式管束，当换热管为正方形或转角正方形排列时，管束可抽出进行机械清洗，适用于易结垢及堵塞的工况。一端可自由浮动，无需考虑温差应力，可用于大温差场合。缺点：结构复杂，造价高，设备笨重，材料消耗大。浮头端结构复杂影响排管数。浮头密封面在操作时，易产生内漏。其结构图参见1.4、1.5所示。
适用范围：适用于壳体和管束之间壁温差较大或壳程介质易结垢的场合。浮头换热器在炼油行业或乙烯行业中应用较多，由于内浮头结构限制了使用压力和温度一般情况Pmax≤6.4MPa,Tmax≤400℃。
图1.4 浮头式换热器
图1.5 浮头式换热器
（3）U型管式换热器
这种换热器结构特点是只有一块管板，管束由多根U形管组成，管的两端固定在同一块管板上，管子可以自由伸缩。当壳体与U形换热管有温差时，不会产生热应力。因为管束与壳体是分离的，在受热膨胀时，彼此间不受约束，故消除了温差应力其结构简单，造价便宜，管束可以在壳体中抽出，管外清洗方便，但管内清洗困难，故最好让不易结垢的物料从管内通过。由于弯管的外侧管壁较薄以及管束的中央部分存在较大的空隙，故U型管换热器具有承压能力差、传热能力不佳的缺点。其结构图参见1.6、1.7所示。
适用范围：是换热器中唯一可用于高温，高压，高温差的换热器。适用于管壳壁温差较大或壳程介质结垢需要清洗，又不适宜采用浮头式和固定管板的场合
图1.6 U型管式换热器
图1.7 U型管式换热器
（4） 填料函式换热器
填料函式换热器的管束一端与壳体之间用填料密封，管束的另一端管板与浮头式换热器同样夹持在管箱法兰和壳体法兰之间，用螺栓连接。拆下管箱、填料压盖等有关零件后，可将管束抽出壳体外，便于清洗管间。管束可自由伸缩，具有与浮头式换热器相同的优点。由于减少了壳体大盖，它的结构较浮头式换热器简单，造价也较低，但填料处容易泄漏，工作压力与温度受一定限制，直径也不宜过大。图1.8为填料函式换热器的结构。
适用范围：一般适用于2.5MPa 以下的工作条件且不能用于易挥发，易燃易爆，有毒及贵重介质的工况。使用温度受限于填料的物性，目前使用较少。
图1.8 填料函式换热器
1.3 换热管简介
换热管是管壳式换热器的传热元件，采用高效传热元件是改进换热器传热性能最直接有效的方法。国内已使用的新效的换热管有以下几种：
（1）螺纹管：如图1.9所示，又称低翅片管，用光管轧制而成，适用于管外热阻为管内热阻1.5倍以上的单相流及渣油、蜡油等粘度大、腐蚀易结垢物料的换热。
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