甲醇溶液冷却器设计(6)

第一章 绪论

束中将产生较大的热应力。这种换热器适用于壳体介质清洗且不易结构并能进行清洗，管、壳程两侧温差不大或温差较大但壳侧压力不高的场合。当管壁与壳壁的壁温相差大于50

?C时，为减少热应力通常在固定管板换热器中设置柔性元件（如膨胀节、扰性管板等），来吸收热膨胀差。

b.浮头式换热器

浮头式换热器的典型结构见图1-8所示，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，成为浮头，浮头由浮动管板、勾圈和浮头端盖组成，是可拆连接，管束可从壳体内抽出。管束与壳体的热变形互补约束，因而不会产生热应力。浮头式换热器的特点是管间和管内的清洗方便，不会产生热应力；但

其结构复杂，造价比固定管板换热器高，设备笨重，材料消耗大，且浮头端小盖在操作中无法检查，制造时对密封要求较高。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。

c. U形管换热器

U形管换热器的典型结构如图1-9所示。这种换热器的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。

由于受弯管曲率半径的限制，其换热管排布较少，管束最内层管间距较大，管板的利用率较低，壳程流体易形成短路，对传热不利。当管子泄露损坏时，只有管束外围的

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图1-7 固定管板式换热器

图1-8 浮头式换热器

四川理工学院毕业设计（设计）

U形管才便于更换，内层换热管坏了不能更换，只能堵死，而坏一根U形换热管相当于坏两根管，报废率较高。U形管式换热器结构比较简单、价格比较便宜，承压能力强，适用于管、壳壁温差较大或壳程介质易结垢需要清洗，又不适应浮头和固定管板的

图1-9 U形管换热器

场合，特别使用于管内走清洁而不易结垢的高温、高压、腐蚀性大的物料。

d.填料函式换热器

填料函式换热器结构如图1-10，1-11所示。这种换热器的结构特点与浮头式换热器类似，浮头部分露在壳体以外，在浮头与壳体的滑动接触面处采用填料函式密封结构，由于采用填料函式密封结构，使得管束在壳体轴向可以自由伸缩，不会产生壳壁与管壁热变形差而引起的热应力。其结构较浮头式换热器简单，加工制造方便，节省材料，造价比较低廉，且管束从壳体内可以抽出，管内、管间都能进行清洗，维

图11 填料函式换热器 图10 填料函式换热器

修方便。因填料函处易产生泄漏，填料函换热器一般用于4Mpa以下的工作条件，且不适用于易挥发、易燃、易爆、有毒及贵重介质，使用温度也受填料的物性限制。填料函式换热器现已很少采用。

e.釜式重沸器

釜式重沸器的结构如图1-12所示。这种换热器的管束可以分为浮头式、U形管式和固定管板式结构，所以它具有浮头式、U形管式换热器的特性。在结构上与其他换热器的不同之处在于壳体上部设有一个蒸发空间，蒸发空间的大小由产气量和所要求的蒸汽品

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第一章 绪论

质所决定。产期量大、蒸汽品质要求较高者蒸发空间大，否则可以小些。此种换热器与浮头式、U形管式换热器一样，清洗维修方便，可以处理不清洁、易结垢的介质，并能承受高温、高压。

(4)缠绕管式换热器

这类换热器实在芯筒与外筒之间的空间内将传热管按螺旋形状交替缠绕而成，相邻两了、层螺旋状传热管的螺旋方向相反，并采用一定形状的定距件使之保持一定间距，如图1-13所示。缠绕管可以采用单根绕制，也可采用两根或多根组焊绕制。管内可以通过一种介质，称单通道型缠绕管式换热器，也可分别通过几种不同的介质，而每种介质所通过的传热管均混集在各自的管板上，构成多

通道型缠绕管式换热器。缠绕管式换热器适用于同时处理多种介质、在小温差下需要传递较大热量且管内介质操作压力较高的场合，如制氧等低温过程中使用的换热设备等。