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U型管换热器的改进之处及壁厚计算

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U型管换热器常被用于化工设备中,作为管壳式换热器的一种,由于它只有一块管板,将管子弯成U型,管子两端固定在同一块管板上。由于壳体和管子分开,管束可以自由伸缩,不会因管壁、壳壁之间的温度差而产生热应力,热补偿性好。

 

U型管换热器管程为双管程,流程较长,流速较高,传热性能好,承压能力强。由大秦换热器提供,且无浮头,所以结构简单,造价比其他换热器便宜,管束可以从壳体内抽出,管外便于清洗,但管内清洗困难,所以管内的流体必须是情节及不易结垢。

 

由于U型管换热器传热管的结构型式关系,管子的更换除外侧管子外,内部管子大部分不可能更换,管束中心部分存在间隙,所以流体易走短路,影响传热效果,故通常在此处设有假管或中间档板以减少这一流动死区。管板上排列的管子较少,结构不紧凑。

 

加上U型管换热器中U型管的弯管部分曲率不同,管子长度不一,因而物料分布不如固定管板式换热器均匀。如果管子因渗漏而堵死后,就会造成传热面积的损失,这些都是在后期需要改进的方面。

 

U型管换热器中的换热管的壁厚与工艺传热计算有关,但U形管需要通过长管弯制而成,一般U形管弯管段的弯曲半径应不小于两倍的换热管外径。U形管在弯制过程经过中,U形管弯管段必然会造成换热管圆度发生偏差和换热管的壁厚的减薄,除在弯制过程中保证换热管圆度偏差外,在弯制前必须计算弯制后弯管段的小壁厚能承受压力要求的厚度。

 

通常,U型管换热器的换热管先按小的弯曲半径计算弯管壁厚,如计算出厚度不比直管段壁厚厚,所有U形弯管段均取直管段的壁厚。如按小的弯曲半径计算弯管壁厚,计算出厚度比直管段壁厚厚,则按弯曲半径从小到大分别计算U形弯管段壁厚,直至U形弯管段壁厚小于等于直管段的壁厚。这时U形管一般分二种规格,一部分以小弯曲半径计算出的壁厚的规格,另一部分为直管段的壁厚的规格。

 

对于U型管换热器来说,必须配有适合的换热元件——换热管,才能更好的发挥其作用,在实际应用过程中为用户提供更好的换热效果。


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