马鞍山管壳式换热机组-济南腾达换热设备

【管壳式换热器标准制定历史】

管板是管壳式换热器重要的受力元件之一，管板的设计合理与否直接关系到换热器的制造成本的高低及综合性能的优劣。管板的强度计算作为管板设计的关键一环，一直是许多国家相关部门的研究，管板强度的计算方法也在不断地发展和完善。

1975年以来，美国的ASME VIII-I尝试给出适合各种管板类型的设计规范，在1983年板中给出U形管式换热器的简支和整体结构的管板计算方法，在1992年版中又加入了固定式换热器管板计算方法。法国压力容器规范CODAP于1986年出版的非规定附录里，不锈钢管壳式换热机组厂家，给出了包括U形管式、浮头式、固定式换热器的管板计算方法。

多年来，主要工业国家都已有自己的管板设计计算公式或规定，如英国的BS 5500标准、美国的TEMA、日本工业标准JIS、捷克压力容器计算准则、管板计算公式及TEMA修正计算公式、前苏联的锅炉监察手册及联邦德国的AD规范等。

为促进承压设备在欧盟成员国内的自由贸易，2002年3月欧盟成员国正式表决通过了修改后的表尊EN13445，并于同年5月30日颁布了该标准版，并且要求，所有与此相抵触的欧盟成员国同类迟于2002年11月废弃。

EN13445适用于设计压力大于0.05MPa、材料为铁素体或奥氏体钢的非直接接触火焰压力容器，设计温度低于以钢材蠕变控制其许用应力强度的相应温度，但不适用于如移动式压力容器、失效后导致辐射影响的核设施上的压力容器、能产生110度以上过热水蒸汽的压力容器等承压设备。

对于管板的设计、EN13445中提出了两种方法，一种是传统方法，考虑内外压、几何尺寸等因素严格计算各种载荷状态引起的管板应力，并严格校核；另一种是分析方法，通过管板的分析，确定许用应力载荷。

结构：只有一块管板，锅炉管壳式换热机组，管束由多跟?U?形管组成，管的两端固定在同一块管板上，设备可以自由伸缩。

优点：以U形管尾部的自由浮动解决了温差应力的问题。结构简单，马鞍山管壳式换热机组，价格便宜，承压能力强。

缺点：由于受管弯曲半径的限制，布管较少。壳程流体易形成短路。坏一根U形管相当于两根管，报废率较高。

适用范围：是设备中只有一个可用于高温，高压，高温差的设备。适用于管壳壁温差较大或壳程介质结垢需要清洗，又不适宜采用浮头式和固定管板的场合。

结构：特点与浮头式相似。浮头部分在壳体外，在浮头与壳体的滑动接触面处采用填料函密封结构。

优点：由于采用填料函密封结构，使得管束在壳内可以自由伸缩，免掉了热应力。加工制造方便，节省材料，造价低，由于可抽芯，维修方便。

缺点：填料处易产生泄露。

适用范围：一般适用于2.5MPa以下的工作条件且不能用于易挥发，及贵重介质的工况。使用温度受限于填料的物性。目前使用较少

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。根据所采用的补偿措施，管壳式换热器可分为以下几种主要类型：①固定管板式换热器管束两端的管板与壳体联成一体，结构简单，但只适用于冷热流体温度差不大，且壳程不需机械清洗时的换热操作。当温度差稍大而壳程压力又不太高时，可在壳体上安装有弹性的补偿圈，以减小热应力。②浮头式换热器管束一端的管板可自由浮动，完全消除了热应力;且整个管束可从壳体中抽出，便于机械清洗和检修。浮头式换热器的应用较广，但结构比较复杂，造价较高。③ U型管式换热器 每根换热管皆弯成U形，两端分别固定在同一管板上下两区，借助于管箱内的隔板分成进出口两室。此种换热器完全消除了热应力，结构比浮头式简单，但管程不易清洗。④涡流热膜换热器涡流热膜换热器采用的涡流热膜传热技术，通过改变流体运动状态来增加传热效果，当介质经过涡流管表面时，强力冲刷管子表面，从而提高换热效率。可达10000W/m2℃。同时这种结构实现了耐腐蚀、耐高温、耐高压、防结垢功能。其它类型的换热器的流体通道为固定方向流形式，在换热管表面形成绕流，对流换热系数降低。




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