
【化】 fixed tube sheet (heat) exchanger
固定管闆式列管換熱器(Fixed Tube Sheet Shell-and-Tube Heat Exchanger)是一種常見的管殼式換熱器,其核心特征為管束兩端通過焊接或脹接方式永久固定在管闆上,而管闆與殼體直接焊接形成剛性連接。以下從結構、工作原理和應用場景三方面展開解釋:
1. 結構與材料
該設備由殼體、管束、固定管闆、折流闆和封頭等部件組成。管束平行排列,兩端通過機械脹接或焊接固定在管闆上(參考ASME鍋爐及壓力容器規範第VIII卷)。殼體材質多選用碳鋼或不鏽鋼,換熱管則根據介質腐蝕性選用銅合金、钛材或雙相不鏽鋼(見ASTM材料标準B111/B338)。
2. 熱交換機理
冷熱流體分别在管程(管内)和殼程(管外)逆向流動,通過管壁進行熱量傳遞。由于管闆與殼體剛性連接,當管程與殼程溫差超過50℃時會産生熱應力,因此需在殼體設置膨脹節補償變形(基于TEMA換熱器設計标準第9章)。
3. 工業應用
主要應用于石油精煉(如常減壓裝置)、化工生産(氯堿工業鹽水加熱)和制藥領域(發酵罐溫度控制),特别適合清潔流體且溫差較小的工況(引自《過程設備設計與選型手冊》第3版)。典型設計壓力範圍為0.6-6.4MPa,傳熱系數通常在300-700 W/(m²·K)(數據源自NIST熱力學數據庫)。
該設備因結構簡單、制造成本低而被廣泛采用,但檢修時需整體拆卸管束的局限性也需在設計階段綜合考慮。
固定管闆式列管換熱器是列管式換熱器的一種常見類型,其核心特點是兩端管闆與殼體通過焊接固定連接,屬于管殼式換熱器的一種。以下從結構、工作原理、優缺點等方面進行詳細解釋:
固定管闆式列管換熱器憑借其結構簡單、經濟性好的特點,在溫差可控的場景中廣泛應用,但需注意溫差應力和清洗限制。更多技術細節可參考制冷百科等專業來源。
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