列管式换热器的一种,由管箱、壳体及管束等主要部件组成,因其换热管成U形而得名。U形管式换热器仅有一个管板,管子两端均固定于同一管板上,如图。一般u型管式换热器都用金属材料制成,其中碳素钢和低合金钢大多用于制造中、低压换热器;不锈钢除主要用于不同的耐腐蚀条件外,奥氏体不锈钢还可作为耐高、低温的材料;铜、铝及其合金多用于制造低温u型管式换热器;镍合金则用于高温条件下;非金属材料除制作垫片零件外,有些已开始用于制作非金属材料的耐蚀换热器,如石墨u型管式换热器、氟塑料换热器和玻璃换热器等
一、 U型管换热器具有下列特点:
1、结构紧凑,体形小,节省站房用地面积和建筑高度(占地面积为一般管壳式换热器的1/2左右,高度可降30~40%)。节省建筑投资,便于设计布置,同时运行操作方便。
2、换热性能好,热媒出口温度低,热能利用率高,节能效果好。
3、传热系数高,节省换热面积(TQN、TQK)汽水换热器的传热系数(K值)比板式汽水换热器的实际使用传热系数大一倍左右,换热面积可减少40~60%。
4、水力特性好,热媒和被加热水的流动阻力小,节能效果好。
5、U型管汽水换热器排出的凝结水温度低(TQK)系列在65℃以下,(TQN)系列在80℃以下,既无漏汽损失,也不需要装疏水器,管道系统简单,散热损失小。
6、U型管汽水换热器的管间间距比一般管壳式换热器的管间间距大,每个换热单元的尺寸和重量较小,便于维护清洗。
二、基本技术参数已系列化,JB/T4717-92、及中石化《浮头式换热器、冷凝器U型管式换热器系列--型式与参数》(第三版)2006.8,设计制造应遵循GB151-1999《管壳式换热器》等标准。
附U型管式换热器技术参数表
DN | N | N(2) | 中心排管数 | 管程流通面积m2 | 换热面积(2)m2 | |||||||
d×δt | L=3m | L=6m | ||||||||||
19 | 25 | 19 | 25 | 19×2 | 25×2 | 25×2.5 | 19 | 25 | 19 | 25 | ||
325 | 2 | 38 | 13 | 11 | 6 | 0.0067 | 0.0045 | 0.0041 | 13.4 | 6.0 | 27.0 | 12.1 |
4 | 30 | 12 | 5 | 5 | 0.0027 | 0.0021 | 0.0019 | 10.6 | 5.0 | 21.3 | 11.2 | |
426 | 2 | 77 | 30 | 15 | 0.0136 | 0.0111 | 0.0111 | 0.0100 | 26.9 | 14.7 | 54.5 | 29.8 |
400 | 4 | 68 | 28 | 8 | 7 | 0.0060 | 0.0048 | 0.0044 | 23.8 | 12.9 | 48.2 | 26.1 |
500 | 2 | 128 | 57 | 19 | 10 | 0.0227 | 0.0197 | 0.0179 | 44.5 | 26.1 | 90.5 | 53.0 |
4 | 114 | 56 | 10 | 9 | 0.0101 | 0.0097 | 0.0088 | 39.7 | 25.7 | 80.5 | 52.1 | |
600 | 2 | 199 | 94 | 23 | 13 | 0.0352 | 0.0326 | 0.0295 | 69.1 | 42.9 | 140.3 | 87.3 |
4 | 184 | 90 | 12 | 11 | 0.0163 | 0.0155 | 0.0141 | 63.9 | 41.1 | 129.7 | 83.5 | |
700 | 2 | 276 | 129 | 27 | 15 | 0.0492 | 0.0453 | 0.0141 | 194.1 | 119.4 | ||
4 | 258 | 128 | 12 | 13 | 0.0228 | 0.0221 | 0.0201 | 181.4 | 118.4 | |||
800 | 2 | 367 | 182 | 31 | 17 | 0.0650 | 0.0630 | 0.0571 | 257.7 | 168.0 | ||
4 | 346 | 176 | 16 | 15 | 0.0306 | 0.0304 | 0.0276 | 242.8 | 162.5 | |||
900 | 2 | 480 | 231 | 35 | 19 | 0.0850 | 0.0800 | 0.0725 | 336.2 | 212.8 | ||
4 | 454 | 226 | 16 | 17 | 0.0402 | 0.0391 | 0.0355 | 317.8 | 208.2 | |||
1000 | 2 | 603 | 298 | 39 | 21 | 0.1067 | 0.1032 | 0.0936 | 421.5 | 273.9 | ||
4 | 576 | 292 | 20 | 19 | 0.0510 | 0.0505 | 0.0458 | 402.4 | 268.4 | |||
1100 | 2 | 738 | 363 | 43 | 24 | 0.1306 | 0.1257 | 0.1140 | 514.6 | 332.9 | ||
4 | 706 | 355 | 20 | 21 | 0.0625 | 0.0616 | 0.0559 | 492.2 | 326.5 | |||
1200 | 2 | 885 | 436 | 47 | 26 | 0.1566 | 0.1510 | 0.1369 | 615.8 | 399.0 | ||
4 | 852 | 428 | 24 | 21 | 0.0754 | 0.0741 | 0.0672 | 592.6 | 391.7 |
三、发展前景:U型管式换热器是应用十分广泛的一种换热器,从理论上讲,柔性连接U型管式换热器可用于任何使用普通U型管式换热器的场合,但作电站辅机时,尤为合适,主要产品有:低压加热器、中压加热器、热网加热器、高压加热器、疏水冷却器、水热交换器,蒸汽加热器等=随着密封技术的提高,新型密封产品的不断出现。本产品的应用也会越来越广泛。