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套管式换热设备分析介绍

发布时间 2018-06-22     发布人: admin     浏览次数:1325

套管式换热器是用两根口径不同的管子相套而成的同心套管,再将多段套管连接起来,每一段套管称为一程。各程的内管用U形管相连接,而外管则用支管连接。这种换热器的程数较多,一般都是上下排列,固定于支架上。若所需传热面积较大,则可将套管换热器组成平行的几排,各排都与总管相连。

操作时,一种流体在内管中流动,另一种流体则在套管间的环隙中流动。用蒸汽加热时,液体从下方进入套管的内管,顺序流过各段套管由上方流出。蒸汽则从上方进入,冷凝水由下面的套管排出。

新的套管式换热器有三层同心套管。在这种换热器中,里、外两层通入加热介质,一般使用过热水,中间一层通入产品。这样做的好处是产品两面都受到加热,大大扩大了传热面积。目前这种三层同心套管式换热器广泛使用于番茄酱无菌包装前的物料和冷却。

套管式换热器每程的有效长度不能太长,否则管子易向下弯曲,并引起环隙层中的流体分布不均匀。通常采用的长度为4~6m。在安装时,每程管子向上应有一定倾斜度,产品从下方进入,由下而上流过各程管子,从上方流出以避免由产品带入的气泡在管内积聚而影响传热效果。

在套管式换热器中,通过选择合适的管径,可将内、外管间的环隙横截面做得很小,这样便于在载热体用量不大的情况下,也可以获得较高的流速,以保证内管两侧都能获得较高的传热系数,提高传热效率。

套管式换热器的优点是结构简单,能耐高压,可保证逆流操作,排数和程数可任意添减调节,伸缩性很大。它可用于加热、冷却或冷凝。特别适用于载热体用量小或物料有腐蚀性时的换热。缺点是管子接头多,易泄漏,每单位管长的传热面积有限,因此往往设备体积较大,同时每平方米传热面积的金属消耗量也是各种换热器中大的,可达150kg/m,而列管式换热器的金属消耗量只有30kg/m,因此,设备成本较高。套管式换热器适合于传热面积不需要太大的情况。