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板殼式和管式結構對比
板殼式換熱器
(1)結構組成:換熱器由圓形殼體和圓形板片組裝而成。板片用等離子焊接到一起,整體裝入到圓形的殼體中,圓形殼體的一端是焊接的端蓋,另一端是用法蘭連接的蓋板。板程接管根據設計需求連接在蓋板或端板上,殼程接管根據設計需求連接在殼體上下側。
(2)熱應力消除:圓形板片可以將熱應力均勻向外擴散,同時圓形板片與殼體沒有直接接觸,板芯與殼體在熱脹冷縮時不會產生熱應力。
(3)組裝和制造簡單,內件少。
管式換熱器
(1)分類:有固定管板式、U型管式、浮頭式等不同結構,相比較而言,固定管板式結構相對簡單些。
(2)結構組成:固定管板式換熱器由兩端橢圓型封頭和圓柱形殼體,和內部與管板連接的換熱管,焊接組裝而成。根據設計需求,殼程接管焊接在殼體上下兩側,管程接管焊接在兩端封頭的一側或兩側,殼體內部有眾多節(jié)流板、旁流擋板等內件。
(3)熱應力消除:管束經管板與殼體相聯,設計時要充分考慮管束和殼體不同熱脹冷縮系數,所引起的管板熱應力,較大溫差時考慮增加膨脹節(jié)來消除熱應力。
(4)組裝和制作較麻煩,內件多。
板殼式和管式傳熱性能對比
板殼式換熱器
(1)傳熱系數:冷熱流體在板片的兩側逆流運行,且波紋結構的板片在較小流速為0.2~0.8m/s下能夠產生湍流,不易結垢,因而污垢系數??;板片厚度0.8~1.2mm,因此具有高的傳熱系數,液液換熱系數一般為3000~5000w/m2.k,同工況下,換熱面積約為管殼式換熱器的1/4~1/3。
(2)占地面積:高換熱系數和小換熱面積,導致占地面積是管殼式換熱器1/3~1/4。
(3)防旁流結構:板殼式換熱器內部芯體采用側方護板,防止了旁流,增大了冷熱流體的換熱效率。
管式換熱器
(1)傳熱系數:冷熱流體在換熱器內是錯流運行,管程流體0.8~1.2m/s時一般為層流,易結垢,污垢系數大;管子壁 厚2.0~2.5mm,比板片厚很多,因此與板殼式相比較傳熱系數低,液液換熱系數一般為50~1500w/m2.k。
(2)占地面積:同工況下,換熱面積約為板殼式換熱器的3~4倍,會導致設備占地面積是板殼式換熱器的3~4倍。
(3)防旁流結構:管殼式換熱器雖在殼體內側邊緣增加防止旁流的擋板,但流體還是會沿著換熱管束邊緣進行旁流,降低了冷熱流體的換熱效率。