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列管冷凝器的零部件结构设计
发布时间:2018-03-30    点击次数:370次   

列管冷凝器采用裸管式传热管,产品的体积小,冷却液体在列管冷凝器中呈螺旋状连续均匀流动,克服了折流式导板所产生的冷热交换效率。想要完成这样的冷却过程就必然离不开零部件的设计。

1、管程

在换管内流动的流体从管子的一端流到另一端,称为一个管程。在管壳式换热器中,简单常用的是单管程的换热器。如果根据换热器的工艺设计要求,需要加大换热面积时,可以采用增加管长或者管数的方法。但前者受到加工、运输、安装以及维修等方面的限制,故常采用后一种方法。

2、壳程

壳程是指介质流经换热管外的通道及与其相贯通的部分。根据工艺设计要求,或为增大壳程流体传热系数,也可将换热器分为多程的结构。当按热系数不是很小,流体雷诺数不小于50到100时,一般都不需要增加壳程数,采用单壳程就可以满足要求。

3、传热管排列方式

传热管在管板上的排列有三种基本形式,即正三角形、正四边形和同心圆排列。

传热管的排列应使其在整个换热器圆截面上均匀而紧凑地分布,同时还要考虑流体性质,管箱结构及加工制造等方面的问题。一般说来,正三角形排列在相同的管板面积上课排列较多的管子,而且管外表面传热系数较大,但正三角形排列时管外机械清洗较为困难,而且管外流体的流动阻力也较大。正方形排列在同样的管板面积上可排列的传热管数少,但管外易于进行机械清洗,所以当管子外壁需要机械清洗时常采用这种排列方法。同心圆排列方式的优点在于靠近壳体的地方管子分布较为均匀,在壳体直径很小的换热器中可排的换热管数较正三列还要多。

4、管心距  

管板上两传热管中心距离称为管心距。管心距的大小主要与传热管和管板的连接方式有关,此外还要考虑到管板强度和清洗管外表面时所需的空间。传热管和管板的连接方法有胀接和焊接两种,当采用胀接法时,采用过小的管心距,常会造成管板变形。而采用焊接法时,管心距过小,也很难保证焊接质量,因此管心距应有一定的数据范围。

5、管板结构尺寸      

管板的结构比较复杂,一台列管换热器无论从设计的复杂程度,制造的成本,还是使用的可靠性都与管板的设计有关。在管板的设计中主要是选定合适的结构形式后进行结构尺寸和强度尺寸确定。

6、固定管板兼做法兰的尺寸确定 

这种结构的管板,主要用于固定管板式换热器上。这种管板结构尺寸的确定可以根据壳体内径与设计压力来设计或者选择法兰,然后根据法兰相应结构尺寸确定管板的外径,密封面位置、宽度、螺栓直径、位置、个数等。

7、接管高度(伸出长度)确定

接管伸出壳体(或管箱壳体)外壁的长度,主要考虑法兰形式,焊接操作条件,螺栓拆装,有无保温及保温厚度等因素决定。

8、支持板(折流板)

当换热器壳程介质为相变化时,无需设置折流板,而换热管无支撑跨距超过规定时,应设置支持板,用来支撑换热管,以防止换热管产生过大的挠度或诱导振动。其形状和尺寸均按折流板一样来处理,对浮头式换热器浮头端需设置支持板,此支持板可采用加厚的环板。


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