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      江蘇綠港不銹鋼有限公司

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      換熱器管 - 江蘇綠港不銹鋼有限公司

      發布日期:2020-05-22 18:26:29

      換熱器,是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備,又稱熱交換器。換熱器在化工、石油、動力、食品及其它許多工業生產中占有重要地位,其在化工生產中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發器和再沸器等,應用廣泛。

      換熱器管

      換熱器管分類

      換熱器管通常分為:不銹鋼鍋爐管,不銹鋼換熱管,不銹鋼冷凝管,具有耐高溫蒸汽、抗沖擊腐蝕、耐氨腐蝕;抗結垢、不容易沾污、抗氧化腐蝕;使用壽命長、減少維修保養時間,節省費用;裝管工藝性好、可直接換管,管壁均勻,安全可靠,總體導熱系數優于銅管;是老機組改造和制造新設備的必備換熱產品。

      換熱器管主要材質

      換熱器管主要材質為:304、304L、321、316、316L、310S、347H、2205、2507、904L等。不銹鋼換熱器管生產標準:GB3087-1999《低中壓鍋爐用無縫鋼管》、GB5310-1995《高壓鍋爐用無縫鋼管》、GB13296-2007《鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫管》、ASMESA213《鍋爐、過熱器和換熱器用無縫鐵素體和奧氏體合金鋼管子》。

      換熱器管箱

      常見的換熱器管箱結構大致可以分為以下四類

      A型管箱可用于單管程和多管程,優點是便于清洗換熱器的管程;缺點是管箱蓋結構用材較多,當尺寸較大時,需要鍛件,故建議A 型管箱宜用于DN≤900mm 的場合。

      B型管箱用于單管程和多管程,優點是結構簡單,便于制造;缺點是檢修和清洗管程的換熱管內時,需將管箱上的接管法蘭和設備法蘭拆開,并取下整體管箱。

      C型管箱該管箱是多管程換熱器的返回管箱。

      D型管箱該管箱用于單管程換熱器的進出口管箱。

      換熱器管箱平蓋是管箱的重要組成部分,不同的平蓋可以根據用途、材料耗費、方便清潔等方面進行選擇。

      換熱器管板圖

      換熱器管板圖

      換熱器管工作原理

      換熱器管的工作原理是管子一般被固定在支架上。兩種不同介質可在管內逆向流動(或同向)以達到換熱的目的。

      結構:兩種不同直徑的管子套在一起組成同心套管,每一段套管稱為“一程“,程的內管(傳熱管)借U形肘管,而外管用短管依次連接成排,固定于支架上。熱量通過內管管壁由一種流體傳遞給另一種流體。通常,熱流體(A流體)由上部引入,而冷流體(B流體)則由下部引入。套管中外管的兩端與內管用焊接或法蘭連接。

      固定管板式換熱器這類換熱器的結構比較簡單、緊湊、造價便宜,但管外不能機械清洗。此種換熱器管束連接在管板上,管板分別焊在外殼兩端,并在其上連接有頂蓋,頂蓋和殼體裝有流體進出口接管。通常在管外裝置一系列垂直于管束的擋板。

      同時管子和管板與外殼的連接都是剛性的,而管內管外是兩種不同溫度的流體。因此,當管壁與殼壁溫差較大時,由于兩者的熱膨脹不同,產生了很大的溫差應力,以至管子扭彎或使管子從管板上松脫,甚至毀壞換熱器。

      換熱器管板標準

      換熱器結構復雜,不同結構形式的換熱器管,受載荷情況、支承條件、邊界約束條件等諸因素的影響,強度計算過程復雜,方法也不統一。大多數規范的管板強度計算公式一般是將管板簡化為一塊放在由換熱管支撐的彈性基礎上的軸對稱圓形開孔平板,受均布載荷及管孔的均勻削弱。在此基礎上,做了不同程度地簡化和假設,基本的假設如下。

      換熱器堵管率

      設計情況下基本換熱面積余量大多數20%左右,但是隨著長期運行換熱系數下降,換熱器堵管率不能超過20%。

      換熱器管規格

      管子規格mm 管子內徑mm 相鄰管子外壁間距(管板
      最小孔橋寬度)mm
      管頭切割后最小外伸長度mm 材質
      Φ25*2.0 21 4 0.5~1.0 304、316、321
      Φ25*1.5 22 4 0.5~1.0 304、316、321
      Φ21.3*2.0 17.3 3 0.5~1.0 304、316、321
      Φ21.3*1.5 18.3 3 0.5~1.0 304、316、321
      Φ21.3*1.0 19.3 3 0.5~1.0 304、316、321
      Φ17.2*2.0 13.2 3 0.5~1.0 304、316、321
      Φ17.2*1.5 14.2 3 0.5~1.0 304、316、321
      Φ17.2*1.0 15.2 3 0.5~1.0 304、316、321
      Φ15*1.0 13 2 0.5~1.0 304、316、321

      換熱器管子和管板的連接方式

      由于換熱器管和管板是換熱器管程和殼程之間的唯一屏障,因此換熱器管與管板連接接頭質量的好環是管殼式換熱器失效最主要的因素。換熱器管板與管子的連接接頭型式,根據換熱器的使用條件不同,分為脹接、焊接、脹接加焊接。

      脹接

      首先將脹管器放入管子內,使管子徑口變大,發生塑性形變,緊緊貼合在管板上。而與管口接觸的管板由于管口變大也會隨著變大,從而發生彈性形變。當脹管器拔出之后,管板的彈性形變會恢復之前的大小,但是發生塑性形變之后的管口仍然保持變大的狀態,不會恢復原狀,從而兩者緊緊連接在一起。

      焊接

      焊接加工簡單、連接強度好,在高溫高壓時能保證連接處的緊密性與抗拉脫能力,管子與薄管板的固定更應采用焊接方法。當連接處焊接之后,管板與管子中存在的殘余熱應力與應力集中,在運行時可能引起應力腐蝕與疲勞破壞。

      脹接加焊接

      當溫度和壓力較高,且在熱變形、熱沖擊、熱腐蝕和流體壓力的作用下,換熱管與管板連接處極易被破壞,采用脹接或焊接均難以保證連接強度和密封性的要求。

      目前廣泛采用的是脹焊并用的方法。脹接加焊接結構能夠有效地阻尼管束振動對焊縫的損傷,可以有效地消除應力腐蝕和間隙腐蝕,提高了接頭的抗疲勞性能,從而提高了換熱器的使用壽命,比單純脹接或強度焊具有更高的強度和密封性。

      為什么換熱器管要用304不銹鋼管

      304不銹鋼管生產特點生產設備輕巧,投資少,建設速度快,焊接方法簡便,產品規格范圍寬,尺寸精度高、壁厚偏差小、表面平滑、成材率高。從成本來說比無縫管低了20%左右,所以換熱器管如今用的都是304不銹鋼管。

      換熱器管徑標準是什么?

      管徑取決于介質流速,管長取決于換熱面積計算,設計時要綜合考慮管長管徑,要滿足換熱要求,又要保證換熱器的安全性,比如防止震動,比如應力強度計算也必不可少,還要計算換熱器的成本,總之這兩個參數的選擇是要依據很多因素的

      換熱器管外徑分A、B兩個系列,A系列換熱器管外徑一般帶小數點,B系列為國內常用標準系列產品。HG/T20592-2009標準中,有A、B系列的換熱器管尺寸表,對應不同內徑的公稱尺寸法蘭。

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