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列管冷凝器的内部结构分析

列管冷凝器具有可靠性强、适应广等优点,在各个工业领域中得到了较为广泛的应用,近年来,虽然不断遭遇其他新型换热器的挑战,但是也正是因为这样的市场激励促进了其自身的发展,在换热器向高参数、大型化发展的今天,列管冷凝器任然占据主导地位。

列管式冷凝器主要由外壳、管板(又称花板)、管束、顶盖(又称封头)等部件构成。在圆形外壳内装入平行管束,管式两端固定在管板上。管子在管板上的固定方法一般采用焊接法或胀管法。装有进口或出口管的顶盖用螺钉与外壳两端法兰相连,顶盖与管板之间构成流体的分配室。是目前应用广泛的一种,其结构简单、坚固,制造容易,材料范围广泛,处理能力可以很大,适应性强。

进行热交换时,冷却水由顶盖的连接管进入,在管内流动,这条路径称为管程;有害蒸气在管束与壳体之间的空隙内流动,这条路径称为壳程;管束的表面积就是传热面积。在冷凝回收不论是对饱和蒸气的冷凝还是对含不凝气的冷凝过程中,一般情况下,在卧式冷凝器的壳程冷凝,因为无论从传热、压力降及清扫方面都比较合理。

列管式冷凝器的结构比较简单、紧凑、造价便宜,但管外不能机械清洗。此种换热器管束连接在管板上,管板分别焊在外壳两端,并在其上连接有顶盖,顶盖和壳体装有流体进出口接管。通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的,而管内管外是两种不同温度的流体。因此,当管壁与壳壁温差较大时,由于两者的热膨胀不同,产生了很大的温差应力,以至管子扭弯或使管子从管板上松脱,甚至毁坏换热器。

为了克服温差应力必须有温差补偿装置,一般在管壁与壳壁温度相差50℃以上时,为安全起见,换热器应有温差补偿装置。但补偿装置(膨胀节)只能用在壳壁与管壁温差低于60~70℃和壳程流体压强不高的情况。一般壳程压强超过0.6Mpa时由于补偿圈过厚,难以伸缩,失去温差补偿的作用,就应考虑其他结构。

列管冷凝器的主要技术参数:

我厂生产的列管式冷凝器,按材质分为碳钢列管式冷凝器、不锈钢列管式冷凝器和碳钢与不锈钢混合列管式冷凝三种,按形式分为固定管板式、浮头式、U型管式换热器,按结构分为单管程、双管程和多管程。传热面积0.5-500m2,也可根据用户需要定制。




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