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换热器材质的选择

  在进行换热器设计时,换热器各种零、部件的材料,应根据设备的操作压力、操作温度。流体的腐蚀性能以及对材料的制造工艺性能等的要求来选取。当然,最后还要考虑材料的经济合理性。一般为了满足设备的操作压力和操作温度,即从设备的强度或刚度的角度来考虑,是比较容易达到的,但材料的耐腐蚀性能,有时往往成为一个复杂的问题。在这方面考虑不周,选材不妥,不仅会影响换热器的使用寿命,而且也大大提高设备的成本。至于材料的制造工艺性能,是与换热器的具体结构有着密切关系。 

一般换热器常用的材料,有碳钢和不锈钢。 

(1)碳钢      价格低,强度较高,对碱性介质的化学腐蚀比较稳定,很容易被酸腐蚀,在无耐腐蚀性要求的环境中应用是合理的。如一般换热器用的普通无缝钢管,其常用的材料为10号和20号碳钢。 

(2)不锈钢      奥氏体系不锈钢以1Crl8Ni9Ti为代表,它是标准的18-8奥氏体不锈钢,有稳定的奥氏体组织,具有良好的耐腐蚀性和冷加工性能。

正三角形排列结构紧凑;正方形排列便于机械清洗;同心圆排列用于小壳径换热器,外圆管布管均匀,结构更为紧凑。我国换热器系列中,固定管板式多采用正三角形排列;浮头式则以正方形错列排列居多,也有正三角形排列。 

(2)管板      管板的作用是将受热管束连接在一起,并将管程和壳程的流体分隔开来。  管板与管子的连接可胀接或焊接。胀接法是利用胀管器将管子扩胀,产生显著的塑性变形,靠管子与管板间的挤压力达到密封紧固的目的。胀接法一般用在管子为碳素钢,管板为碳素钢或低合金钢,设计压力不超过4 MPa,设计温度不超过       350℃的场合。

(3)封头和管箱      封头和管箱位于壳体两端,其作用是控制及分配管程流体。

①封头 当壳体直径较小时常采用封头。接管和封头可用法兰或螺纹连接,封头与壳体之间用螺纹连接,以便卸下封头,检查和清洗管子。    

 ②管箱 换热器管内流体进出口的空间称为管箱,壳径较大的换热器大多采用管箱结构。由于清洗、检修管子时需拆下管箱,因此管箱结构应便于装拆。
③分程隔板 当需要的换热面很大时,可采用多管程换热器。对于多管程换热器,在管箱内应设分程隔板,将管束分为顺次串接的若干组,各组管子数目大致相等。这样可提高介质流速,增强传热。管程多者可达16程,常用的有2、4、6、8程。在布置时应尽量使管程流体与壳程流体成逆流布置,以增强换热器传热,同时应严防分程隔板的泄漏,以防止流体的短路。

发布时间: 2012-10-11 09:52:39

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