U型管换热器

型管换热器是一种常见的管壳式换热器,其结构是由U型管管束构成的，适用于高温高压或者温差比较大的石油化工、煤化工、医药、电力等工艺工况。基本结构与组成：壳体：为圆柱形外壳，其作用是容纳管束和壳程流体U 型管束：由多根 U 形金属管构成，常见的金属材料有不锈钢、铜、钛合金等。这些 U 形管两端固定在同一管板上，从而形成管程流道。管板：固定管束并与壳体连接，分隔管程和壳程。管箱（封头）：位于壳体两端，分配和收集管程流体折流板：壳体内设置的挡板，增强壳程流体湍流，提高传热效率工作原理管程流体：从管箱进入U型管，流经U形管后返回管箱另一端。壳程流体：在壳体内沿折流板迂回流动，与管程流体通过管壁进行热交换。热补偿特性：U型管一端固定，另一端可自由伸缩，避免因温度变化引起的热应力问题。主要优点：自动补偿温差变形，无需安装膨胀节；结构相对简单，密封点少，适合在高压工况下使用。管束可以整体抽出进行清洗或更换；与浮头式换热器相比，结构更为简单，制造成本低。缺点与限制U 型管内侧弯曲段容易积垢，进行机械清洗的难度较大；每根U型管为双流程，流速较低，可能影响传热效率；U 型管在管板上呈同心圆排布，导致中心区域难以布置管道；若单根 U 型管出现泄漏情况，通常需要进行堵管处理或更换整个管束。选型与设计注意事项流体分配：脏污或高粘度流体适合走壳程（便于清洗），腐蚀性或高压流体走管程。管程数选择：通常管程数为偶数流程（如 2 程或 4 程），需要平衡压降与传热系数之间的关系。材料匹配：根据介质的腐蚀性来选择合适的管材，如海水环境下可使用钛管，酸液可使用哈氏合金。振动防护：在高流速壳程需要设置防振结构，以避免 U 型管发生共振破裂的情况。与其他换热器的对比类型       U型管式                          固定管板式         浮头式热补偿   优（U型管自由伸缩）        差（需加膨胀节）        良（浮头端移动）维护性     中（可抽管束）              差（不可抽）         优（易拆卸）适用温差  大（无热应力）              小（ΔT<50℃）      中成本         中                                     低                           高
由此可见U型管换热器凭借其独特的热补偿能力和高压适应性，成为许多苛刻工况的首选。

谢谢分享

感谢资料共享