列管式換熱器

列管式換熱器（tubular exchanger）是目-化工及酒-生產上應用-廣的-種換熱器。列管式換熱器主要由殼體、管板、換熱管、封頭、折流擋板等組成。所需材質，可分別采用普通碳鋼、紫銅、或不銹鋼制作。

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內容詳情

列管式換熱器簡介：

列管式換熱器（tubular exchanger）是目-化工及酒-生產上應用-廣的-種換熱器。列管式換熱器主要由殼體、管板、換熱管、封頭、折流擋板等組成。所需材質，可分別采用普通碳鋼、紫銅、或不銹鋼制作。在進行換熱時，-種流體由封頭的連結管處進入，在管流動，從封頭另一端的出口管流出，這稱之管程；另-種流體由殼體的接管進入，從殼體上的另-接管處流出，這稱為殼程。

各種換熱器類型：

固定管板式

列管式換熱器的結構比較簡單、緊湊、造--，但管外不能機械清洗。此種換熱器管束連接在管板上，管板分別焊在外殼兩端，并在其上連接有-蓋，-蓋和殼體裝有流體進出口接管。通-在管外裝置-系列垂直于管束的擋板。同時管子和管板與外殼的連接都是剛-的，而管內管外是兩種不同溫度的流體。因此，當管壁與殼壁溫差較大時，由于兩者的熱膨脹不同，產生了很大的溫差應力，以至管子扭彎或使管子從管板上松脫，甚至毀壞換熱器。
為了克服溫差應力-須有溫差補償裝置，一般在管壁與殼壁溫度相差50℃以上時，為安全起見，換熱器應有溫差補償裝置。但補償裝置（膨脹節）只能用在殼壁與管壁溫差-60～70℃和殼程流體壓強不高的情況。一般殼程壓強超過0.6Mpa時由于補償圈過厚，難以伸縮，失去溫差補償的作用，就應考慮其他結構。

浮頭式

換熱器的-塊管板用法蘭與外殼相連接，另-塊管板不與外殼連接，以使管子受熱或冷卻時可以自由伸縮，但在這塊管板上連接一個-蓋，稱之為“浮頭”，所以這種換熱器叫做浮頭式換熱器。其--是：管束可以拉出，以便清洗；管束的膨脹不變殼體約束，因而當兩種換熱器介質的溫差大時，不會因管束與殼體的熱膨脹量的不同而產生溫差應力。其缺-為結構復雜，造-高。

填料函式

這類換熱器管束一端可以自由膨脹，結構比浮頭式簡單，造-也比浮頭式低。但殼程內介質有外-的可能，殼程-不應處理易揮發、易燃、易-和有-的介質。

U型管式

U形管式換熱器每根管子都彎成U形，兩端固定在同-塊管板上，每根管子皆可自由伸縮，從而-熱補償問題。管程至少為兩程，管束可以抽出清洗，管子可以自由膨脹。其缺-是管子內壁清洗困難，管子-換困難，管板上排列的管子少。--是結構簡單，-輕，適用于高溫高壓條件。

渦流熱膜

渦流熱膜換熱器采用--的渦流熱膜傳熱技術，通過改變流體運動狀態來增加傳熱-果，當介質經過渦流管表面時，強力沖刷管子表面，從而提高換熱-率。-高可達10000W/m2℃。同時這種結構實現了-腐蝕、-高溫、-高壓、防結垢功能。其它類型的換熱器的流體通道為固定方向流形式，在換熱管表面形成繞流，對流換熱系數降低。
據【換熱設備-廣-心】的資料-示，渦流熱膜換熱器的-大--在于經濟-和安全---。由于考慮了換熱管之間，換熱管和殼體之間流動關系，不再遙遙折流板遙遙阻擋的方式逼出湍流，而是靠換熱管之間自然誘導形成交替漩渦流，并在保了換熱管不互相摩擦的-提下保持應有的顫動力度。換熱管的剛-和柔-配置良-，不會彼此碰撞，既克服了浮動盤管換熱器之間相互碰撞造成損傷的問題，又避-了普通管殼式換熱器易結垢的問題。

渦流熱膜換熱器遙遙能--：

1.高-節能，該換熱器傳熱系數為6000-8000W/m2.0C；
　　2.全不銹鋼制作，遙遙-長，可達20年以上,十年內出現換熱器-問題-費-換；
　　3.改層流為湍流，提高了換熱-率，降低了熱阻；
　　4.換熱速度-，-高溫（400℃），-高壓（2.5Mpa）;
　　5.結構緊湊，占地面積小，-量輕，安裝方便，節約土建投資；
　　6.設計靈活，規格遙遙，-用針對-強，節約資金；
　　7.應用條件-，適用較大的壓力、溫度范圍和-種介質熱交換；
　　8.維護費用低，易操作，清垢周期長，清洗方便。
　　9.采用納米熱膜技術，--增大傳熱系數。
　　10.應用-域廣闊，可-用于熱電、廠礦、石油化工、城市集-供熱、食--、能-電子、機械輕工等-域。

渦流熱膜換熱器遙遙能對比：

對比項目	浮動盤管換熱器	螺紋管換熱器	渦流熱膜換熱器
適用介質種類	蒸汽、水	蒸汽、水	弱腐蝕-化工原料、蒸汽、水
介質的參數范圍	溫度：0-150度壓力：0-1.0MPa	溫度：0-150度壓力：0-1.6MPa	溫度：-40-400度壓力：0-10.0MPa
熱-率	熱-率=92%	熱-率=93%	熱-率=96%
防垢遙遙能	自動除垢	人工除垢	具有防垢功能
-震、噪-	振動較大，噪-大	振動較小，噪-小	振動微弱，噪-小
試用-	7年左右	10年左右	20年左右
維修	停機維修，-換管束	停機維修，拔管再脹管	-需維修

折流擋板

為提高殼程流體流速，往往在殼體內安裝前定數目與管束相互垂直的折流擋板。折流擋板不僅可防止流體短路、增加流體流速，還迫使流體按規定路徑-次錯流通過管束，使湍動程度大為增加。-用的折流擋板有圓缺形和圓盤形兩種，-者-為-用。

-殼程

列管式換熱器-須從結構上考慮熱膨脹的影響，采取各種補償的辦法，消除或減小熱應力，根據所采取的溫差補償措施。

滲-解析：

換熱器滲-是換熱器遙遙--為-見的設備管理問題，滲-主要是腐蝕造成的，少部分是由于換熱器選型和換熱器本身的制造工藝缺陷，列管式換熱器的腐蝕形式基本有兩種：電化學腐蝕和化學腐蝕。列管式換熱器在制作時，管板與列管的焊接一般采用手工電弧焊，焊縫形狀存在不同程度的缺陷，如凹陷、氣孔、夾渣等，焊縫應力的分布也不均勻。遙遙時管板部分一般與工業冷卻水接觸，而工業冷卻水-的雜質、鹽類、氣體、微生物都會-成對管板和焊縫的腐蝕。這就是我們-說的電化學腐蝕。研究表明，工業水-論是淡水還是海水，都會有各種離子和溶解的氧氣，其-氯離子和氧的濃度變化，對金屬的腐蝕形狀起-要作用。另外，金屬結構的復雜程度也會影響腐蝕形態。因此，管板與列管焊縫的腐蝕以孔蝕和縫隙腐蝕為主。從外觀看，管板表面會有許-腐蝕產物和積沉物，分布著大小不等的凹坑。以海水為介質時，還會產生電偶腐蝕。化學腐蝕就是介質的腐蝕，換熱器管板接觸各種各樣的化學介質，就會受到化學介質的腐蝕。另外，換熱器管板還會與換熱管之間產生-定的雙金屬腐蝕。-些管板還長期處于腐蝕介質的沖蝕-。尤其是固定管板換熱器, 還有溫差應力, 管板與換熱管聯接處-易泄-,導致換熱器失-。

-上所述，影響換熱器管板腐蝕的主要因素有：

（1）介質成分和濃度：濃度的影響不-，例如在鹽酸-，一般濃度越大腐蝕越嚴-。碳鋼和不銹鋼在濃度為50%左右的硫酸-腐蝕-嚴-，而當濃度增加到60%以上時，腐蝕反而急劇下降；
（2）雜質：有害雜質包括氯離子、硫離子、氰離子、氨離子等，這些雜質在某些情況下會引起嚴-腐蝕
（3）溫度：腐蝕是-種化學反應，溫度每提升 10℃，腐蝕速度約增加1~3倍，但也有例外；
（4）ph值：一般ph值越小，金屬的腐蝕越大；
（5）流速：-數情況下流速越大，腐蝕也越大。

試-方法：

列管換熱器-損-測

在故障-測、-別是換熱器部分可遙遙-業的知識和儀器，可以-測腐蝕現象產生的原因，這里以美嘉華的技術產品為例來了解-下-損-測設備的功能：
1)可視內窺鏡-測管板內表面；
2)定制的問題研究和報-；
3)APR（聲脈沖反射法），-種創-的-損-測技術，基于分析管板內產生-維聲波的分析；
4)-損-測直的和彎曲的由有磁-和-磁-材料制成的換熱器管材；
5)-速-測：每個管材少于 10 秒；
6)-測泄露、全部和部分堵塞、侵蝕和-蝕；
7)適合橢圓管、方形管、螺旋管、肋片管及從 9/16”直徑出的彎曲；
8)立即可視結果；
9)數字存儲用于以后的-查和比較。
10)定制的問題研究和成本估計。

水試-的方法

傳-上我們遙遙水對換熱器的試-，就是將水注入換熱器-，注滿水后再用水泵對換熱器-的水進行打壓，使之達到-定的壓力，進行對換熱器的查-。查--做出標記后泄壓和排水，再進行堵-。如果換熱器較大、泄-較嚴-，水壓在較低時就會發生泄-，不得不排水堵-，堵-完成后再充水、充壓試-，反復進行，增加換熱器-修遙遙。由于充水和打壓需要大量的遙遙，泄-的部位需要動火補焊消-時，又要對泄-部位進行干燥處理，否則影響補焊消-的-。如果泄-的換熱器內部有可燃介質，-須進行氮氣置換，合格后才能動火補焊消-作業，否則會產生著火和--，危及人身和設備的安全。

氮氣試-的方法

列管式換熱器泄-后遙遙氮氣進行充壓試-，比較-速。用氮氣對換熱器堵-動火作業時，不-再進行置換處理，節約-修消-的遙遙。

氮氣在合成氨換熱器試--的遙遙

操作要-

（1）由于是高壓氮氣（壓力9．5MPa），遙遙時-須要有2人以上作業開閥門，在兩閥門-間加裝壓力表1個，-人監護壓力表的指示，另-人進行開閥門作業，保了管道壓力在允許的范圍之內，防止-壓，造成管-或人員傷害。
（2）換熱器EA103為浮頭式換熱器，試-時需要做試-封頭安裝到換熱器上。
（3）投用步驟　-全開1閥和3閥，如圖1，再緩慢打開2閥，對換熱器進行充壓，同時注意壓力表壓力，在3．0MPa之內。
（4）泄壓步驟　-全關1閥和2閥，打開泄壓閥門泄壓完成后，全關3閥。

兩種試-方法的比較

從上述遙遙情況看，用氮氣試-節約大量的-修遙遙，-修費用。水和氮氣試-方法的比較見表1。

氮氣試-的安全注意事項

（1）因為氮氣有窒息的風險，遙遙時-須注意人員的安全，防止人員--。
（2）氮氣遙遙時要提-進行管-的預制。
（3）氮氣遙遙時臨時管-上要增加壓力表，兩人用對講機聯系開閥門，防止-壓。
（4）氮氣遙遙完成后-須及時泄壓、拆除。
（5）氮氣遙遙時-須2人以上用對講機聯系充壓和泄壓操作，防止管--壓，損壞管-，防止人員窒息，造成人身傷害。
（6）氮氣不遙遙時-須對管-的閥門進行掛“禁動”標識-，防止人員誤動作。

冷熱流體流動通道的選擇

在列管式換熱器內，冷熱流體流動通道可根據以下原則進行選擇：
（1）不潔凈和易結垢的的液體-走管程，因管內清洗方便；
（2）腐蝕-流體-走管程，以-管束和殼體同時受腐蝕；
（3）壓強高的-走管程，以-殼體承受壓力；
（4）飽和蒸汽-走殼程，因飽和蒸汽比較清潔，對流傳熱系數與流速-關而且冷凝液容易排出；
（5）被冷卻的流體-走殼程，便于散熱；
（6）若兩流體溫差較大，對于剛-結構的換熱器，-將對流傳熱系數大的流體通過殼程，可減少熱應力；
（7）流量小而粘度大的流體-走殼程；

流體進出口溫度的確定

如果換熱器以冷卻為目的熱流體的進出口溫度已由工藝條件確定，而冷卻介質的出口溫度則需要選擇。若選擇較高的出口溫度，可選小換熱器，但冷卻介質的流量要加大；反之要選擇低的出口溫度，冷卻介質流量減少了，但要選大的換熱器，因此冷卻介質的出口溫度要-衡二者的投資大小來確定。

列管式換熱器,換熱器相關參數：

1.換熱管（換熱管基本用不銹鋼換熱管-，也有其它材質）為Φ19mm的換熱器基本參數：

公稱直徑 DN mm	公稱壓力 PN MPa	管程數 N	管子根量 n	-心排管數	管程流通面積 m2	計算換熱面積，m2
						換熱管長度，mm
						1500	2000	3000	4500	6000	9000
159	1.60 2.50 4.00 6.40	1	15	5	0.0027	1.3	1.7	2.6
219		1	33	7	0.0058	2.8	3.7	5.7
273		1	65	9	0.0115	5.4	7.4	11.3	17.1	22.9
273		2	56	8	0.0049	4.7	6.4	9.7	14.7	19.7
325		1	99	11	0.0175	8.3	11.2	17.1	26.0	34.9
		2	88	10	0.0078	7.4	10.0	15.2	23.1	31.0
		4	68	11	0.0030	5.7	7.7	11.8	17.9	23.9
400	0.60 1.00 1.60 2.50 4.00	1	174	14	--參數聯系我們
		2	164	15
		4	146	14
450		1	237	17
		2	220	16
		4	200	16
500		1	275	19
		2	256	18
		4	222	18
600		1	430	22
		2	416	23
		4	370	22
		6	360	20
700		1	607	27
		2	574	27
		4	542	27
		6	518	24
800	0.60 1.60 2.50 4.00	1	797	31
		2	776	31
		4	722	31
		6	710	30
900		1	1009	35
		2	988	35
		4	938	35
		6	914	34
1000		1	1267	39
		2	1234	39
		4	1186	39
		6	1148	38
（1100）		1	1501	43
		2	1470	43
		4	1450	43
		6	1380	42
1200		1	1837	47
		2	1816	47
		4	1732	47
		6	1716	46
（1300）	0.25 0.60 1.00 1.60 2.50	1	2123	51
		2	2080	51
		4	2074	50
		6	2028	48
1400		1	2557	55
		2	2502	54
		4	2404	55
		6	2378	54
（1500）		1	2929	59
		2	2874	58
		4	2768	58
		6	2692	56
1600		1	3339	61
		2	3282	62
		4	3176	62
		6	3140	61
（1700）		1	3721	65
		2	3646	66
		4	3544	66
		6	3512	63
1800		1	4247	71
		2	4186	70
		4	4070	69
		6	4048	67

注：管程流通面積為各程平均值.括號內公稱直徑不-薦遙遙.

2.換熱管（換熱管基本用不銹鋼換熱管-，也有其它材質）為Φ25mm的換熱器基本參數

公稱直徑 DN mm	公稱壓力 PN MPa	管程數 N	管子根量 n	-心排管數	管程流通面積 m2		計算換熱面積，m2
					管程流通面積 m2		換熱管長度，mm
					Φ25×2	Φ25×2.5	1500	2000	3000	4500	6000	9000
159	1.60 2.50 4.00 6.40	1	11	3	0.0038	0.0035	1.2	1.6
219		1	25	5	0.0087	0.0079	2.7	3.7
273		1	38	6	0.0132	0.0119	4.2	5.7
273		2	32	7	0.0055	0.0050	3.5	4.8
325		1	57	9	0.0197	0.0179	6.3	8.5
		2	56	9	0.0088	0.0088	6.2
		4	40	9	0.0031	0.0031	4.4
400	0.60 1.00 1.60 2.50 4.00	1	--參數聯系我們
		2
		4
450		1
		2
		4
500		1
		2
		4
600		1
		2
		4
		6
700		1
		2
		4
		6
800	0.60 1.60 2.50 4.00	1
		2
		4
		6
900		1
		2
		4
		6
1000		1
		2
		4
		6
（1100）		1
		2
		4
		6
1200		1
		2
		4
		6
（1300）	0.25 0.60 1.00 1.60 2.50	1
		2
		4
		6
1400		1
		2
		4
		6
（1500）		1
		2
		4
		6
1600		1
		2
		4
		6
（1700）		1
		2
		4
		6
1800		1
		2
		4
		6