管殼式換熱機(jī)組換熱過(guò)程遵循熱傳導(dǎo)和對(duì)流傳熱原理,具體分為三個(gè)步驟:熱流體(如蒸汽、高溫水)在殼程或管程中流動(dòng),通過(guò)對(duì)流將熱量傳遞給管壁。熱量通過(guò)管壁以熱傳導(dǎo)的方式,從高溫側(cè)傳遞到低溫側(cè)。低溫流體(如冷水)在另一側(cè)流動(dòng),通過(guò)對(duì)流吸收管壁傳遞的熱量,溫度升高,最終實(shí)現(xiàn)熱量的轉(zhuǎn)移。
管殼式換熱機(jī)組是工業(yè)和民用領(lǐng)域中常用的換熱設(shè)備之一,核心是通過(guò)管程與殼程兩種流體的間接接觸實(shí)現(xiàn)熱量傳遞。
它的優(yōu)勢(shì)在于結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、適應(yīng)多種工況,能處理高溫高壓流體,因此廣泛應(yīng)用于暖通、化工、電力等行業(yè)。
一、核心結(jié)構(gòu)組成
管殼式換熱機(jī)組主要由以下關(guān)鍵部件構(gòu)成,各部分協(xié)同工作完成換熱過(guò)程。
殼體:通常為圓柱形,作為殼程流體的通道和設(shè)備的支撐框架,需承受一定的壓力。
管束:由多根金屬管(如銅管、不銹鋼管)組成,管程流體在管內(nèi)流動(dòng),是熱量交換的核心載體。
管板:位于殼體兩端,用于固定管束,同時(shí)分隔管程和殼程流體,防止兩種流體混合。
封頭:安裝在管板外側(cè),形成管程流體的進(jìn)出口通道,部分封頭設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)流體的多程流動(dòng)。
折流板:設(shè)置在殼體內(nèi),用于改變殼程流體的流動(dòng)方向,提高流體流速和湍流程度,從而強(qiáng)化換熱效果。
二、工作原理
其換熱過(guò)程遵循熱傳導(dǎo)和對(duì)流傳熱原理,具體分為三個(gè)步驟:
熱流體(如蒸汽、高溫水)在殼程或管程中流動(dòng),通過(guò)對(duì)流將熱量傳遞給管壁。
熱量通過(guò)管壁以熱傳導(dǎo)的方式,從高溫側(cè)傳遞到低溫側(cè)。
低溫流體(如冷水)在另一側(cè)流動(dòng),通過(guò)對(duì)流吸收管壁傳遞的熱量,溫度升高,最終實(shí)現(xiàn)熱量的轉(zhuǎn)移。
三、管殼式換熱機(jī)組并非單一設(shè)備,而是一套完整的換熱解決方案,通常由以下關(guān)鍵部分組成:
??管殼式換熱器(核心換熱部件)??
??結(jié)構(gòu)??:由圓柱形殼體、管束(多根平行排列的金屬管)、管板(固定管束與殼體的端板)、封頭(進(jìn)出口接管接口)等構(gòu)成。
??工作原理??:高溫流體(如蒸汽、高溫水)走??殼程??(殼體與管束間的空間),低溫流體(如冷水、工藝流體)走??管程??(管束內(nèi)部通道),通過(guò)管壁(金屬導(dǎo)熱)實(shí)現(xiàn)熱量傳遞。
??特點(diǎn)??:結(jié)構(gòu)緊湊、耐高壓高溫(適應(yīng)性強(qiáng))、清洗維護(hù)方便(可抽出管束清理)、傳熱效率較高(通過(guò)優(yōu)化管型/排列提升)。
??輔助系統(tǒng)??
??循環(huán)泵??:驅(qū)動(dòng)流體在換熱器與用戶(hù)端之間循環(huán)流動(dòng)(通常包括一次側(cè)泵和二次側(cè)泵,分別對(duì)應(yīng)熱源側(cè)和用戶(hù)側(cè))。
??閥門(mén)組??:包括截止閥、調(diào)節(jié)閥(如電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制流量)、止回閥(防止倒流)、安全閥(超壓保護(hù))等,用于調(diào)節(jié)流量、壓力及系統(tǒng)安全。
??儀表與傳感器??:溫度傳感器(監(jiān)測(cè)進(jìn)出口溫度)、壓力表/變送器(監(jiān)測(cè)壓力)、流量計(jì)(計(jì)量流體流量),實(shí)時(shí)反饋運(yùn)行參數(shù)。
??控制系統(tǒng)??:基于PLC或智能控制器,集成自動(dòng)化邏輯(如定壓控制、溫度調(diào)節(jié)、故障報(bào)警),支持遠(yuǎn)程監(jiān)控(通過(guò)SCADA系統(tǒng)或物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái))。
??管路附件??:包括過(guò)濾器(防止雜質(zhì)堵塞)、膨脹水箱(補(bǔ)償系統(tǒng)水體積變化)、補(bǔ)水泵(維持系統(tǒng)壓力)等。

??四、主要特點(diǎn)??
??適用性廣??:
可處理氣-液、液-液、氣-氣等多種介質(zhì)組合,適應(yīng)高溫(可達(dá)400℃以上)、高壓(可達(dá)25MPa以上)工況,廣泛應(yīng)用于化工、電力、暖通、食品等行業(yè)。
??結(jié)構(gòu)可靠??:
管殼式換熱器為經(jīng)典設(shè)計(jì),技術(shù)成熟,管束可拆卸清洗,維護(hù)成本低;殼體承壓能力強(qiáng),適合長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
??集成化設(shè)計(jì)??:
將換熱器與循環(huán)、控制、安全系統(tǒng)整合為“機(jī)組”,減少現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量,縮短工期,提升系統(tǒng)整體協(xié)調(diào)性。
??靈活定制??:
可根據(jù)用戶(hù)需求調(diào)整換熱面積(通過(guò)增減管束數(shù)量/長(zhǎng)度)、流體進(jìn)出口位置、控制邏輯(如分時(shí)段控溫、遠(yuǎn)程啟停)等。