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U型管换热器的优势及其弯管段壁厚的计算

2020-1-2 16:46:31      点击:
U型管换热器常被用于化工设备中,作为为管壳式换热器的一种,它是根据介质的种类、压力、温度、污垢和其他条件,管板与壳体的连接的结构型式特点,管传热管的形状与传热条件,造价,维修检查方便等情况来选择设计而成的,它的管子呈U型。

 

U型管换热器是将管子弯成U型,管子两端固定在同一块管板上。由于壳体和管子分开,因此使得管束可以自由伸缩,不会因管壁、壳壁之间的温度差而产生热应力,热补偿性好。

 

加上U型管换热器的管程为双管程,所以它呈现出流程较长,流速较高,传热性能好,承压能力强的优势。因U型管换热仅有一块管板,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。

 

通常情况下,换热器中的换热管的壁厚与工艺传热计算有关,但U型管换热器中的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R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。

 

计算的时候,先按小的半径计算弯管壁厚,如计算出厚度不比直管段壁厚厚,所有U型管换热器U形弯管段均取直管段的壁厚。如按小的半径计算弯管壁厚,计算出厚度比直管段壁厚厚,则按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。

 

由于U型管换热器中的U型管弯管部分曲率不同,管子长度不一,因而物料分布不如固定管板式换热器均匀。管子因渗漏而堵死后,将造成传热面积的损失,因此必须避免管子发生问题

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