封闭式冷却塔管壳式换热器概念及结构和类型
文章出处：缠绕管式换热器厂家 发表时间：2020-04-17 14:58
今天我们带大家一起去了解封闭式冷却塔管壳式换热器的相关知识，分别是封闭式冷却塔管壳式换热器概念及结构；封闭式冷却塔管壳式换热器的类型；封闭式冷却塔管壳式换热器的性能以及涡流热膜换热器有哪些性能特点。如下内容。
一、封闭式冷却塔管壳式换热器概念及结构
管壳式换热器又称列管式换热器。是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构较简单，操作，可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用。管壳式换热器由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上。进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。
为提高管外流体的传热分系数，通常在壳体内安装若干挡板。挡板可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度。换热管在管板上可按等边三角形或正方形排列。等边三角形排列较紧凑，管外流体湍动程度高，传热分系数大；正方形排列则管外清洗方便，适用于易结垢的流体。流体每通过管束快速称为一个管程；每通过壳体快速称为一个壳程。
为提高管内流体速度，可在两端管箱内设置隔板，将全部管子均分成若干组。这样流体每次只通过部分管子，因而在管束中往返多次，这称为多管程。同样，为提高管外流速，也可在壳体内安装纵向挡板，迫使流体多次通过壳体空间，称为多壳程。多管程与多壳程可配合应用。
二、封闭式冷却塔管壳式换热器的类型
管壳式换热器由于管内外流体的温度不同，因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两温度相差很大，换热器内将产生很大热应力，导致管子弯曲、断裂，或从管板上拉脱。因此，当管束与壳体温度差超过５０℃时，需采取适当补偿措施，以消除或减少热应力。根据所采用的补偿措施，管壳式换热器可分为以下几种主要类型：
①固定管板式换热器管束两端的管板与壳体联成一体，结构简单，但只适用于冷热流体温度差不大，且壳程不需机械清洗时的换热操作。当温度差稍大而壳程压力又不太高时，可在壳体上安装有弹性的补偿圈，以减小热应力。
②浮头式换热器管束一端的管板可自由浮动，有效消除了热应力；且整个管束可从壳体中抽出，便于机械清洗和检修。浮头式换热器的应用较广，但结构比较复杂，造价较高。
③Ｕ型管式换热器每根换热管皆弯成Ｕ形，两端分别固定在同一管板上下两区，借助于管箱内的隔板分成进出口两室。此种换热器有效消除了热应力，结构比浮头式简单，但管程不易清洗。
④涡流热膜换热器涡流热膜换热器采用较新的涡流热膜传热技术，通过改变流体运动状态来增加传热效果，当介质经过涡流管表面时，冲刷管子表面，从而提高换热效率。较高可达１００００Ｗ／ｍ２℃。同时这种结构实现了耐腐蚀、耐高温、耐高压、防结垢功能。其它类型的换热器的流体通道为固定方向流形式，在换热管表面形成绕流，对流换热系数降低。
由于考虑了换热管之间，换热管和壳体之间流动关系，不再使用折流板强行阻挡的方式逼出湍流，而是靠换热管之间自然诱导形替漩涡流，并在换热管不互相摩擦的前提下保持应有的颤动力度。换热管的刚性和柔性配置良好，不会彼此碰撞，既克服了浮动盘管换热器之间相互碰撞造成损伤的问题，又避免了普通管壳式换热器易结垢的问题。
三、封闭式冷却塔管壳式换热器的性能
（一）、涡流热膜换热器性能特点：
１、节能，该换热器传热系数为６０００－８０００Ｗ／ｍ２．０Ｃ。
２、全不锈钢制作，使用寿命长，可达２０年以上。
３、改层流为湍流，提高了换热效率，降低了热阻。
４、换热速度快，耐高温（４００℃），耐高压（２．５Ｍｐａ）。
５、结构紧凑，占地面积小，重量轻，安装方便，节约土建投资。
６、设计灵活，规格齐全，实用针对性强，节约资金。
７、应用条件广泛，适用较大的压力、温度范围和多种介质热交换。
８、维护费用低，易操作，清垢周期长，清洗方便。
９、采用纳米热膜技术，显着加大传热系数。
１０、应用领域广阔，可广泛用于热电、厂矿、石油化工、城市集中供热、食品医药、能源电子、机械轻工等领域
管壳式换热器又称列管式换热器。是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构较简单，操作，可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用。管壳式换热器由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上。进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。
为提高管外流体的传热分系数，通常在壳体内安装若干挡板。挡板可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度。换热管在管板上可按等边三角形或正方形排列。等边三角形排列较紧凑，管外流体湍动程度高，传热分系数大；正方形排列则管外清洗方便，适用于易结垢的流体。流体每通过管束快速称为一个管程；每通过壳体快速称为一个壳程。
为提高管内流体速度，可在两端管箱内设置隔板，将全部管子均分成若干组。这样流体每次只通过部分管子，因而在管束中往返多次，这称为多管程。同样，为提高管外流速，也可在壳体内安装纵向挡板，迫使流体多次通过壳体空间，称为多壳程。多管程与多壳程可配合应用。
二、封闭式冷却塔管壳式换热器的类型
管壳式换热器由于管内外流体的温度不同，因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两温度相差很大，换热器内将产生很大热应力，导致管子弯曲、断裂，或从管板上拉脱。因此，当管束与壳体温度差超过５０℃时，需采取适当补偿措施，以消除或减少热应力。根据所采用的补偿措施，管壳式换热器可分为以下几种主要类型：
①固定管板式换热器管束两端的管板与壳体联成一体，结构简单，但只适用于冷热流体温度差不大，且壳程不需机械清洗时的换热操作。当温度差稍大而壳程压力又不太高时，可在壳体上安装有弹性的补偿圈，以减小热应力。
②浮头式换热器管束一端的管板可自由浮动，有效消除了热应力；且整个管束可从壳体中抽出，便于机械清洗和检修。浮头式换热器的应用较广，但结构比较复杂，造价较高。
③Ｕ型管式换热器每根换热管皆弯成Ｕ形，两端分别固定在同一管板上下两区，借助于管箱内的隔板分成进出口两室。此种换热器有效消除了热应力，结构比浮头式简单，但管程不易清洗。
④涡流热膜换热器涡流热膜换热器采用较新的涡流热膜传热技术，通过改变流体运动状态来增加传热效果，当介质经过涡流管表面时，冲刷管子表面，从而提高换热效率。较高可达１００００Ｗ／ｍ２℃。同时这种结构实现了耐腐蚀、耐高温、耐高压、防结垢功能。其它类型的换热器的流体通道为固定方向流形式，在换热管表面形成绕流，对流换热系数降低。
三、封闭式冷却塔管壳式换热器的性能
（一）、涡流热膜换热器性能特点：
１、节能，该换热器传热系数为６０００－８０００Ｗ／ｍ２．０Ｃ。
２、全不锈钢制作，使用寿命长，可达２０年以上。
３、改层流为湍流，提高了换热效率，降低了热阻。
４、换热速度快，耐高温（４００℃），耐高压（２．５Ｍｐａ）。
５、结构紧凑，占地面积小，重量轻，安装方便，节约土建投资。
６、设计灵活，规格齐全，实用针对性强，节约资金。
７、应用条件广泛，适用较大的压力、温度范围和多种介质热交换。
８、维护费用低，易操作，清垢周期长，清洗方便。
９、采用纳米热膜技术，显着加大传热系数。
１０、应用领域广阔，可广泛用于热电、厂矿、石油化工、城市集中供热、食品医药、能源电子、机械轻工等领域
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