石墨改性聚丙烯列管式換熱器又稱(chēng)管殼式換熱器,是目前石油化工生產(chǎn)中應用廣泛的一種換熱器。它與其它換熱器相比,主要優(yōu)點(diǎn)是單位體積所具有的傳熱面積大,傳熱效果好,結構比較簡(jiǎn)單,處理能力大,適應性強,操作彈性大,尤其在高溫、高壓和大型裝置中應用更為普遍。主要由殼體、管束、管板、折流擋板和封頭等組成。一種流體在管內流動(dòng)。其行程稱(chēng)為管程;另一種流體在管外流動(dòng),其行程稱(chēng)為殼程。管束的壁面為傳熱面。為提高殼程流體流速,往往在殼體內安裝一定數目與管束相互垂直的折流擋板。折流擋板不僅可防止流體短路、增加流體流速,還可迫使流體按規定路徑多次錯流通過(guò)管束,使湍動(dòng)程度大為增加。
石墨改性聚丙烯列管式換熱器在管板上可按等邊三角形或正方形排列。等邊三角形排列較緊湊,管外流體湍動(dòng)程度高,傳熱分系數大;正方形排列則管外清洗方便,適用于易結垢的流體。流體每通過(guò)管束一次稱(chēng)為一個(gè)管程;每通過(guò)殼體一次稱(chēng)為一個(gè)殼程。為提高管內流體速度,可在兩端管箱內設置隔板,將全部管子均分成若干組。這樣流體每次只通過(guò)部分管子,因而在管束中往返多次,這稱(chēng)為多管程。
同樣,為提高管外流速,也可在殼體內安裝縱向擋板,迫使流體多次通過(guò)殼體空間,稱(chēng)為多殼程。多管程與多殼程可配合應用。由于管內外流體的溫度不同,因之換熱器的殼體與管束的溫度也不同。如果兩溫度相差很大,換熱器內將產(chǎn)生很大熱應力,導致管子彎曲、斷裂,或從管板上拉脫。因此,當管束與殼體溫度差超過(guò)50℃時(shí),需采取適當補償措施,以消除或減少熱應力。
石墨改性聚丙烯列管式換熱器可分為以下幾種主要類(lèi)型:
?、倭泄苁綋Q熱器管束兩端的管板與殼體聯(lián)成一體,結構簡(jiǎn)單,但只適用于冷熱流體溫度差不大,且殼程不需機械清洗時(shí)的換熱操作。當溫度差稍大而殼程壓力又不太高時(shí),可在殼體上安裝有彈性的補償圈,以減小熱應力。
?、诟☆^式換熱器管束一端的管板可自由浮動(dòng),*消除了熱應力;且整個(gè)管束可從殼體中抽出,便于機械清洗和檢修。浮頭式換熱器的應用較廣,但結構比較復雜,造價(jià)較高。
?、哿泄苁綋Q熱器每根換熱管皆彎成U形,兩端分別固定在同一管板上下兩區,借助于管箱內的隔板分成進(jìn)出口兩室。此種換熱器*消除了熱應力,結構比浮頭式簡(jiǎn)單,但管程不易清洗?;どa(chǎn)中強腐蝕性流體的換熱,需采用陶瓷、玻璃、聚四氟乙烯、石墨等非金屬材料制作管殼式換熱器。這類(lèi)換熱器的換熱性能較差,只用于壓力低、振動(dòng)小、溫度較低的場(chǎng)合。