U形管式换热器―宜化化机

U形管式换热器应用：

换热器是广泛应用于汽车、航空、石油化工、动力、医药、冶金、制冷、轻工、食品、工程机械等行业的一种通用设备，约占工艺设备总量的20%～70%。按其传热面的形状和结构进行分类可分为管型、板型和其他形式换热器。常用的换热器种类有浮头式、固定管板式和U形管式，其中以浮头式换热器居多。固定管板式换热器由于自身结构，应用的场合有限；浮头式换热器零部件多，易拆卸和清理，但检修的工作量大，容易内漏；而U型管式换热器的管板比固定管板式换热器少，其泄漏点就相应减少。此外,U型管式换热器的壳程水压试验后烘干也比较容易，而且它的适用场合广、检修简单、操作弹性好。如果换热器的换热面积小、壳程与管程的温差较大或壳程介质很容易脏、管束表面需要经常清理地，一般都采用U型管式换热器。



U形管式换热器结构：

U型管式换热器，单台换热器共有两块管板，如下图1所示(件号45为中间挡板，件号46为U形换热管，件号47为内导流筒)。

这种换热器有一半管束管内外介质的流动方向为并流，另一半管束管内外介质的流动方向为逆流。U型管式换热器的双管板之间一般采用聚液壳彼此连接。聚液壳可以用来调整管板间距且保证两管板相互平行。同时，聚液壳用来封闭相邻两管板之间泄漏出的气(液)体，防止有毒气(液)体的外溢。聚液壳高和低处需分别设置放空口和放净口，用于及时导出渗漏气(液)体。如果壳程与管程之间温差很大，为了降低壳程与管程管板与换热管连接处的应力，应尽量降低短节的壁厚，必要时可增加一个膨胀节。



U形管式换热器设计：

U形管换热器与其他类型换热器的大区别是管束结构，在设计换热管布局时应考虑换热管的小弯曲半径尺i与分程隔板槽两侧相邻管中心距s的关系。管径越大，小弯曲半径就越大，大部分换热管的小弯曲半径大于分程隔板槽两侧相邻管中心距；且U形管弯曲段的弯曲半径R应不小于两倍的换热管外径，常用换热管的小弯曲半径R可查手册选取。

因此，为了保证适合分程隔板槽两侧相邻管的中心距，内层换热管在排列时需要进行斜向交叉排列。如果内层U形管之间的间距过大时，可设置假管或者挡板。

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