Fester Rohrbodenwärmetauscher

Rohrbündelwärmetauscher machen etwa 90 % der gesamten in der Industrie eingesetzten Wärmetauscher aus und sind damit der am weitesten verbreitete Wärmetauschertyp. Zu den typischen Bauformen von Rohrbündelwärmetauschern gehören Festrohrwärmetauscher, U-Rohrwärmetauscher, Schwebekopfwärmetauscher, Stopfbuchswärmetauscher, Kesselaufkocher, Doppelrohrbodenwärmetauscher, Stützrohrbodenwärmetauscher und flexible Rohrböden Wärmetauscher und Spiralwärmetauscher. 1. Fester RohrbodenwärmetauscherDer Wärmetauscher mit festem Rohrboden (Abbildung 1) ist eine feste Verbindung (integriert oder geklemmt) zwischen den beiden Endrohrböden und dem Mantel.Dies ist der am weitesten verbreitete Wärmetauschertyp. Die beiden Enden des Wärmetauscherrohrs sind am Rohrboden befestigt, der mit dem Mantel verschweißt ist. Feststehende Rohrbodenwärmetauscher eignen sich für verschiedene Einsatzzwecke:1)In Situationen, in denen der Temperaturunterschied zwischen dem Metall auf der Rohr- und Mantelseite nicht sehr groß und der Druck hoch ist. Wenn der Temperaturunterschied zwischen dem Metall auf der Rohr- und Mantelseite groß ist, darf der Druck nicht zu hoch sein, da der große Temperaturunterschied zwangsläufig zu einer Vergrößerung der Dehnungsfuge führt, die eine geringe Druckbeständigkeit aufweist.2) Da die Mantelseite nicht mechanisch gereinigt werden kann, muss das Medium auf der Mantelseite sauber sein; Oder in Situationen, in denen Ablagerungen auftreten können, die jedoch durch chemische Reinigung entfernt werden können. Vorteile:1) Es hat eine einfache Struktur, weniger Einsatz von Schmiedeteilen und niedrige Herstellungskosten.2) Die Rohrseite kann in verschiedene Formen mehrerer Durchgänge unterteilt werden, und die Mantelseite kann ebenfalls in zwei Durchgänge unterteilt werden.3) Die Wärmeübertragungsfläche ist 20 bis 30 % größer als die eines Schwebekopfwärmetauschers.4) Die Bypass-Leckage ist relativ gering. Nachteile:1) Nicht geeignet für Situationen, in denen ein erheblicher Unterschied in der Wärmeausdehnungsverformung zwischen Wärmetauscherrohren und mantelseitigen Zylindern besteht, da es leicht zu Temperaturunterschiedsspannungen zwischen Rohrboden und Rohrende kommen kann, die zu Schäden führen können.2) Nach der Korrosion des Rohrs kommt es zur Verschrottung des Mantels, und die Lebensdauer der Mantelkomponenten wird durch die Lebensdauer des Rohrs bestimmt, sodass die Lebensdauer der Ausrüstung relativ gering ist.3) Die Schale kann nicht gereinigt werden und die Inspektion ist schwierig.  2. U-förmiger RohrwärmetauscherDer U-förmige Rohrwärmetauscher (Abbildung 2) ist ein Wärmetauscherrohr, dessen zwei Enden an derselben Rohrplatte befestigt sind und das fest mit dem Mantel verbunden ist (integriert oder geklemmt). U-förmige Rohrwärmetauscher können in den folgenden Situationen eingesetzt werden1) Der Durchfluss in der Rohrleitung ist eine saubere Flüssigkeit.2) Der Druck in der Rohrleitung ist besonders hoch.3) In Situationen, in denen ein großer Temperaturunterschied zwischen dem Metall auf der Rohr- und der Mantelseite besteht und feste Rohrplattenwärmetauscher nicht einmal die Anforderungen mit Kompensatoren erfüllen können. Vorteile:1) Das freie Schweben am Ende des U-förmigen Wärmetauscherrohrs löst die Temperaturunterschiedsspannung und kann für zwei Medien mit großen Temperaturunterschieden verwendet werden. Der Temperaturunterschied zwischen dem Metall auf der Rohr- und Mantelseite ist nicht begrenzt.2) Das Rohrbündel kann herausgezogen werden, um eine häufige Reinigung der Außenwand des Wärmetauscherrohrs zu erleichtern.3) Mit nur einer Rohrplatte und wenigen Flanschen ist der Aufbau einfach und es gibt wenige Leckstellen, was zu geringeren Kosten führt.4) Es kann bei hohen Temperaturen und hohem Druck arbeiten und ist im Allgemeinen für t ≤ 500 ℃ und p ≤ 10 MPa geeignet.5) Kann in Situationen verwendet werden, in denen die Ablagerungen auf der Mantelseite relativ stark ausgeprägt sind. Nachteile:1) Wenn die Durchflussrate im Rohr zu hoch ist, führt dies zu starker Erosion am U-förmigen Bogenabschnitt und beeinträchtigt dessen Lebensdauer. Insbesondere bei Rohren mit niedrigem R sollte die Durchflussrate im Rohr kontrolliert werden.2) Die Pipeline ist nicht für Situationen mit starker Skalierung geeignet.3) Aufgrund der Begrenzung des U-Rohr-Rmim und des großen Trennungsabstands ist die Anzahl der Rohre im Wärmetauscher mit festem Rohrboden etwas geringer.4) Wenn das Wärmetauscherrohr undicht ist, kann es mit Ausnahme des äußeren U-förmigen Rohrs nicht ersetzt und nur blockiert werden.5) Der zentrale Teil des Rohrbündels weist große Poren auf und die Flüssigkeit ist anfällig für Kurzschlüsse, was den Wärmeübertragungseffekt beeinträchtigt. Daher sollten Trennwände hinzugefügt werden, um Kurzschlüsse zu reduzieren.6) Aufgrund der großen Totzone nur für das innere Führungsrohr geeignet.7) Die Anzahl der auf der Rohrplatte angeordneten Wärmetauscherrohre ist relativ gering.8) Der U-förmige Biegeabschnitt des äußersten Rohrs sollte aufgrund seiner großen, nicht unterstützten Spannweite zu flüssigkeitsinduzierten Vibrationsproblemen führen.9) Wenn Anforderungen an Spannungskorrosion bestehen, sollten sorgfältige Überlegungen angestellt werden.  3. SchwimmkopfwärmetauscherDer Wärmetauscher mit schwimmendem Kopf (Abbildung 3) ist ein geklemmter Typ, bei dem ein Ende des Rohrbodens fest mit dem Gehäuse verbunden ist, während das andere Ende des Rohrbodens mit schwimmendem Kopf (einschließlich der schwimmenden Kopfabdeckung, der Stützvorrichtung usw.) schwimmt frei im Rohrkasten. Daher besteht keine Notwendigkeit, Temperaturunterschiedsspannungen zu berücksichtigen, da zwischen den Metallwänden des Rohrs und den Mantelseiten ein großer Temperaturunterschied besteht. Vorteile:1) Das Rohrbündel kann zur einfachen Reinigung der Rohr- und Mantelseite herausgezogen werden.2) Die Mantelwand und die Rohrwand werden nicht durch Temperaturunterschiede begrenzt.3) Es kann bei hohen Temperaturen und hohem Druck arbeiten, im Allgemeinen t ≤ 450 ℃ und p ≤ 6,4 MPa.4) Kann in Situationen mit starker Ablagerung verwendet werden.5) Kann in Pipeline-Korrosionsszenarien eingesetzt werden.  Nachteile:1) Es ist schwierig, Maßnahmen zu ergreifen, wenn während des Betriebs der Schwimmkopf-Dichtfläche im gehäuseseitigen Medium Leckagen auftreten.2) Komplexe Struktur, hoher Metallmaterialverbrauch und hohe Kosten.3) Die schwimmende Kopfstruktur ist komplex und beeinflusst die Anzahl der angeordneten Rohre.4) Die bei der Druckprüfung verwendete Druckprüfvorrichtung ist komplex.5) Metallmaterialien verbrauchen eine große Menge und verursachen 20 % höhere Kosten.  StopfbuchswärmetauscherEin Ende des Rohrbodens ist fest mit dem Mantel verbunden (Klemmentyp), während das andere Ende des Rohrbodens frei im Stopfbuchskasten schwebt. Das Rohrbündel ist erweiterbar und für zwei Medien mit großer Temperaturdifferenz einsetzbar. Der Aufbau ist zudem einfacher als der eines Schwebekopf-Wärmetauschers, wodurch er einfacher herzustellen und kostengünstiger als ein Schwebekopf-Wärmetauscher ist. Da das Rohrbündel herausziehbar ist, ist es leicht zu warten und zu reinigen. Geeignet für den Einsatz in Medien mit starker Korrosion. 4.1 Außenliegender gepackter Wärmetauscher (Abbildung 4)Geeignet für Geräte mit einem Durchmesser unter DN700 mm, und der Betriebsdruck und die Temperatur sollten nicht zu hoch sein. Es wird im Allgemeinen in Situationen verwendet, in denen p ≤ 2,0 MPa. 4.2 Wärmetauscher mit Gleitrohrboden-StopfbuchseAn der Dichtungsstelle auf der Innenseite der Packung kommt es immer noch zu einem Strömungsphänomen zwischen dem Medium auf der Rohr- und Mantelseite, was nicht für Situationen geeignet ist, in denen sich das Medium auf der Rohr- und Mantelseite nicht vermischen darf. 4.2.1 Einzelstopfbuchsenwärmetauscher (Abbildung 5)An der Dichtungsstelle auf der Innenseite der Packung kommt es immer noch zu einem Strömungsphänomen zwischen dem Medium auf der Rohr- und Mantelseite, was nicht für Situationen geeignet ist, in denen sich das Medium auf der Rohr- und Mantelseite nicht vermischen darf. 4.2.2 Doppelstopfbuchsenwärmetauscher (Abbildung 6)Die Struktur wird hauptsächlich mit dem Innenring abgedichtet, um interne und externe Leckagen zu verhindern, während der Außenring als Hilfsdichtung dient, um externe Leckagen zu verhindern. Zwischen dem inneren und dem äußeren Dichtungsring ist ein Leckageauslassrohr angebracht, das mit der Niederdruck-Entlüftungsleitung verbunden ist. Diese Struktur kann für mittelschwere, explosive und andere Medien verwendet werden.  5. KWasserkocher Der Kesselaufkocher (Abbildung 7) ist eine feste Verbindung (Klemmtyp) zwischen einem Ende des Rohrbodens und dem Mantel, und das andere Ende ist ein U-förmiges oder schwimmendes Kopfrohrbündel. Die Mantelseite ist ein einfacher (oder doppelter) geneigter Kegelmantel mit Verdampfungsraum, sodass die Temperatur und der Druck auf der Rohrseite höher sind als auf der Mantelseite. Im Allgemeinen wird das Medium auf der Mantelseite durch das Medium auf der Rohrseite erwärmt. P ≤ 6,4 MPa.Vorteile:1) Geeignet für Boden-Reboiler und Seitenleitungs-Siphon-Reboiler.2) Sparen Sie über 25 % des Gerätegewichts.3) Gute Korrosionsbeständigkeit.4) Es hat einen selbstreinigenden Effekt. In Situationen, in denen ein großer Temperaturunterschied zwischen Rohr- und Mantelseite besteht.5) Der Gesamtwärmeübergangskoeffizient ist um mehr als 40 % gestiegen.6) In Situationen mit hohen Verdampfungsraten (30–80 %).7) In Situationen, in denen die flüssige Phase des aufgekochten Prozessmediums als Produkt verwendet wird oder hohe Trennungsanforderungen erfordert.8) Gute Korrosionsbeständigkeit. Nachteile:1) Bei Schwerölgeräten, wie Restöl- und Rohölgeräten, gibt es keine Anwendungshistorie.2) Nicht geeignet für Umgebungen mit feuchtem Schwefelwasserstoff.  6.Doppelter RohrbodenwärmetauscherDer Doppelrohrboden-Wärmetauscher (Abbildung 8) hat zwei Rohrböden auf jeder Seite, und ein Ende des Wärmetauscherrohrs ist gleichzeitig mit beiden Rohrböden verbunden. Wird hauptsächlich zum Mischen des Mediums zwischen der Rohrseite und der Mantelseite verwendet, was schwerwiegende Folgen haben kann. Aber die Herstellung ist schwierig; Hoher Designanspruch. 1) Korrosionsschutz: Die Vermischung der beiden Medien der Rohrseite und der Mantelseite kann zu schwerer Korrosion führen.2) Arbeitsschutz: Ein Weg ist ein hochgiftiges Medium, und das Eindringen in den anderen Weg kann zu erheblichen Systemverschmutzungen führen.3) Aus Sicherheitsgründen kann die Vermischung des Mediums auf der Rohrseite und der Mantelseite zu Verbrennungen oder Explosionen führen.4) Verunreinigung der Ausrüstung: Die Vermischung der rohrseitigen und mantelseitigen Medien kann zur Polymerisation oder zur Bildung harzartiger Substanzen führen.5) Katalysatorvergiftung: Die Zugabe eines anderen Mediums kann zu Veränderungen der Katalysatorleistung oder zu chemischen Reaktionen führen.6) Reduktionsreaktion: Wenn das Medium auf der Rohrseite und der Mantelseite vermischt wird, wird die chemische Reaktion beendet oder eingeschränkt.7) Produktverunreinigung: Wenn das Medium im Rohr und Mantel vermischt wird, kann dies zu einer Produktverunreinigung oder einer Verschlechterung der Produktqualität führen. 6.1 Doppelrohrboden-Festrohrbodenwärmetauscher (Abbildung 9)6.2 Doppelrohrplatten-U-Rohr-Wärmetauscher (Abbildung 10)6.3 Doppelrohr-U-Rohr-Kesselaufkocher (Abbildung 11)  7. Rohrbodenwärmetauscher ziehenDer Pull-up-Rohrbodenwärmetauscher (Abbildung 12) hat eine dünnere Rohrbodendicke, normalerweise zwischen 12 und 18 mm. 7.1 Zu den Strukturtypen zählen:(1) Face-to-Face (Deutschland): Der Rohrboden wird auf die Dichtfläche des Geräteflansches geschweißt (Abbildung 12a).(2) Eingelegter Typ (ehemalige Sowjetunion) ГОСТ-Standard): Der Rohrboden ist an die flache Oberfläche der Dichtfläche des Geräteflansches geschweißt (Abbildung 12b).(3) Eckschweißen (früher vom Shanghai Pharmaceutical Design Institute entwickelt): Der Rohrboden wird mit dem Mantel verschweißt (Abbildung 12c). 7.2 Geltungsbereich:1) Auslegungsdruck: Die Rohrseite und die Mantelseite dürfen jeweils 1,0 MPa nicht überschreiten;2) Temperaturbereich: Der Auslegungstemperaturbereich für die Rohrseite und die Mantelseite liegt zwischen 0 ℃ und 300 ℃; Der durchschnittliche Wandtemperaturunterschied zwischen dem Wärmetauscherrohr und dem Mantel darf 30 °C nicht überschreiten;3) Durchmesserbereich: Der Innendurchmesser des Gehäuses darf 1200 mm nicht überschreiten;4) Länge des Wärmetauscherrohrs: nicht mehr als 6000 mm.5) Wärmetauscherrohre sollten aus Leichtrohren bestehen und einen linearen Ausdehnungskoeffizienten haben, der dem des Mantelmaterials nahe kommt (der Werteunterschied zwischen den beiden sollte 10 % nicht überschreiten).7.3. Dehnungsfugen sollten nicht eingebaut werden.  8. Flexibler RohrbodenwärmetauscherGeeignet für horizontale Rohrbündel-Restwärmekessel mit Gas als Medium auf der Rohrseite und gesättigtem Wasserdampf, der auf der Mantelseite erzeugt wird.Die Verbindung zwischen Rohrboden Typ I und Mantel (Kanal) (siehe Abbildung 13a) und die Verbindung zwischen Rohrboden Typ II und Mantel (Kanal) (siehe Abbildung 13b). Anwendbarer Bereich:1) Der Auslegungsdruck auf der Rohrseite darf 1,0 MPa nicht überschreiten, der Auslegungsdruck auf der Mantelseite darf 5,0 MPa nicht überschreiten und der Mantelseitendruck muss größer sein als der Rohrseitendruck;(1) Typ I wird für Rohrauslegungsdrücke kleiner oder gleich 0,6 MPa verwendet;(2) Typ II wird für Rohrleitungskonstruktionsdrücke kleiner oder gleich 1,0 MPa verwendet.2) Der Durchmesser des Mantels und die Länge des Wärmetauscherrohrs betragen 2500 mm bzw. 7000 mm.  9. Effizienter SpiralrohrwärmetauscherUm Investitionen in die Ausrüstung zu sparen, wird die maximale Wärmeübertragungsfläche von Wärmetauscherrohren innerhalb des begrenzten Mantelvolumens des Wärmetauschers angeordnet und die Wärmeübertragungseffizienz verbessert. Daher ist der Rohrbündelwärmetauscher (Abbildung 16) entstanden. Bei dieser Art von Wärmetauscher handelt es sich um ein mehrschichtiges, mehrköpfiges Wärmetauscherrohr aus rostfreiem Stahl mit kleinem Durchmesser, das auf den Kernstab gewickelt und geschweißt ist, wie in Abbildung 16 dargestellt. 10. Wellrohrwärmetauscher aus austenitischem Edelstahl1) Anwendbarer Geltungsbereich:(1) Der Auslegungsdruck darf 4,0 MPa nicht überschreiten;(2) Die Auslegungstemperatur darf 300 °C nicht überschreiten;(3) Der Nenndurchmesser darf 2000 mm nicht überschreiten;(4) Der Nenndurchmesser darf das 4000-fache des Produkts aus dem Auslegungsdruck nicht überschreiten.2) Unangemessene Anlässe(1) Medien mit extremer oder hochgefährlicher Toxizität;(2) Explosive Medien;(3) In Situationen, in denen eine Tendenz zur Spannungskorrosion besteht.  Wuxi Changrun hat hohe Qualität geliefert Rohrböden, Düsen, Flanscheund kundenspezifische Schmiedeteile für Wärmetauscher, Kessel, Druckbehälter usw. an viele namhafte petrochemische Unternehmen im In- und Ausland. Zu unseren Kunden zählen PetroChina, Sinopec, Chevron, Bayer, Shell, BASF usw. Senden Sie Ihre Zeichnungen an sales@wuxichangrun.com Wir unterbreiten Ihnen das beste Angebot und die hochwertigsten Produkte.