U形管式换热器是将换热管炜成U形,两端固定在同一管板上。由于壳体和换热管分开,换热管束可以自由伸缩,不会由于介质的温差而产生温差应力。U形管换热器只有一块管板,没有浮头,结构比较简单。管束可以自由的抽出和装入,方便清洗,具有浮头式换热器的优点,但由于换热管做成半径不等的U形弯,外层换热管损坏后可以更换外,其它管子损坏只能堵管。同时,它与固定管板式换热器相比,由于换热管受弯曲半径的限制它的管束中心部分存在空隙,流体很容易走短路,影响了传热效果。
性能特点
1.节能,该换热器传热系数为6000-8000W/m2.0C。
2.全不锈钢制作,使用寿命长,可达20年以上。
3.改层流为湍流,提高了换热效率,降低了热阻。
4.换热速度快,耐高温(400℃),耐高压(2.5Mpa)。
5.结构紧凑,占地面积小,重量轻,安装方便,节约土建投资。
6.设计灵活,规格,实用针对性强,节约资金。
7.应用条件广泛,适用较大的压力、温度范围和多种介质热交换。
8.维护费用低,易操作,清垢周期长,清洗方便。
9.采用纳米热膜技术,显著增大传热系数。
10.应用领域广阔,可广泛用于热电、厂矿、石油化工、城市集中供热、食品医药、能源电子、机械轻工等领域。
温度
冷却水的出口温度不宜60℃,以免结垢严重。
高温端的温差不应小于20℃,低温端的温差不应小于5℃。当在两工艺流体之间进行换热,低温端的温差不应小于20℃。
当在采用多管程、单壳程的管壳式换热器,并用水作为冷却剂时,冷却剂的出口温度不应工艺物流的出口温度。
在冷却或者冷凝工艺物流时,冷却剂的人口温度应工艺流体中易结冻组分的冰点,一般5℃。
换热器的设计温度应大使用温度,一般高15℃。
壳管式换热器是一种常见且广泛应用于工业和商业领域的热交换设备。它是用于传递热量的器件,常见于供暖、制冷、空调系统以及化工、电力等领域。
壳管式换热器由一个外壳和一组内部管子组成。外壳通常由金属材料制成,内部管道通常由金属管或合金管组成。这些管道连接在一起,并通过壳体内的支撑和固定装置稳固地固定在一起。
管壳式换热器由于管内外流体的温度不同,因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两温度相差很大,换热器内将产生很大热应力,导致管子弯曲、断裂,或从管板上拉脱。
因此,当管束与壳体温度差超过50℃时,需采取适当补偿措施,以消除或减少热应力。
热管式换热器是一种利用热管技术实现热量传递的设备,广泛应用于热管理和能量回收领域。它的工作原理如下:
1.基本构造:
热管是一个封闭的管状结构,内部充满一定量的工作介质,通常是液态。热管的两端有热源端(蒸发段)和热汇端(冷凝段)。热管外部通常由一层绝热材料包裹,以减少热损失。
2.相变传热:
热管内的工作介质在热源端吸收热量,使其蒸发成蒸汽。这个蒸发过程需要吸收大量的潜热,使得工作介质的温度升高。
3.热量传递:
蒸汽由热源端向热汇端运动,通过热管内部的蒸汽压力差驱动。蒸汽在内部壁面上冷凝成液态,释放出潜热。在热汇端,工作介质的温度下降。
4.液态回流:
由于蒸汽冷凝成液态,液态工作介质因重力和毛细作用回流至热源端,重新参与蒸发过程。这样的液态回流确保了热管内部的循环。
5.热平衡:
在热源端和热汇端的蒸汽压力差以及液态工作介质的回流,导致了热管内部的热量传递循环。随着时间推移,热管内部会建立起一个热平衡状态,其中热源端和热汇端的温度差会保持相对稳定。
热管式换热器的工作原理充分利用了相变传热和热量传递原理,使得它在许多应用中表现出色。由于其无需外部动力和机械部件,因此具有可靠性高、效率较高等优点,被广泛用于热管理、能量回收、温控等领域。