U型管式换热器是-应用于汽车、航空、石油化工、动力、医药、冶金、制冷、轻工、食品、工程机械等行业的一种通用换热器设备，约占工艺设备总量的20%～70%。
按其传热面的形状和结构进行分类可分为管型换热器、板型换热器和其他形式换热器。
目前常用的U型管换热器种类有浮头式换热器、固定管板式换热器和U形管式换热器，其中以浮头式换热器居多。
固定管板式换热器由于自身结构，应用的场合有限；浮头式换热器零部件多，易拆卸和清理，但检修的工作量-，容易内漏；而U型管式换热器的管板比固定管板式换热器少，其-点就相应减少。
此外,U型管式换热器的壳程水压试验后烘干也比较容易，而且它的适用场合广、检修简单、操作弹性-。
如果换热器的换热面积小、壳程与管程的温差较-或壳程介质很容易脏、管束表面需要经常清理地，一般都采用U型管式换热器。


U形管式换热器每根管子均弯成U形，流体进、出口分别安装在同一端的两侧，封头内用隔板分成两室，每根管子可自由伸缩，来解决热补偿问题。


U型管式换热器结构：

单台U型管式换热器共有两块管板，中间挡板（隔板），U形换热管，内导流筒等组成。
这种U型管换热器有一半管束管内外介质的流动方向为并流，另一半管束管内外介质的流动方向为逆流。
U型管式换热器的双管板之间一般采用聚液壳彼此连接。
聚液壳可以用来调整管板间距且保证两管板相互平行。
同时，聚液壳用来封闭相邻两管板之间-出的气(液)体，防止有-气(液)体的外溢。
聚液壳-和-低处需分别设置放空口和放净口，用于及时导出渗漏气(液)体。
如果壳程与管程之间温差很-，为了降低壳程与管程管板与换热管连接处的应力，应尽量降低短节的壁厚，-要时可增加一个膨胀节。


U型管换热器详细构造包括管箱、筒体、端板、U型管、支撑板；端板焊接在管箱的开口端，端板与筒体的开口端通过法兰连接，筒体的内壁上设置有保温层，端板上设置有管孔，筒体的内部空腔中设置由若干根U型管矩阵排列的U型管束；U型管束上间隔套设有若干块与U型管束相垂直的支撑板；筒体上开设有进水口以及出水口；管箱上设置有冷媒-以及冷媒出口，各U型管的-穿过对应的管孔与冷媒-相连通，各U型管的出口穿过对应的管孔与冷媒出口相连通；在筒体的底部设置有导轨组件。
本U型管换热器具有热交换效率高、使用--、安全可靠、易于拆卸的-点。


U型管换热器设计：

U形管换热器与其他类型换热器的--区别是管束结构，在设计换热管布局时应考虑换热管的-小弯曲半径尺i与分程隔板槽两侧相邻管-距s的关系。
管径越-，-小弯曲半径就越-，-部分换热管的-小弯曲半径-于分程隔板槽两侧相邻管-距；且U形管弯曲段的弯曲半径R应不小于两倍的换热管外径，常用换热管的-小弯曲半径R可按照设计参数要求。
因此，为了保证适合分程隔板槽两侧相邻管的-距，-内层换热管在排列时需要进行斜向交叉排列。
如果-内层U形管之间的间距过-时，可设置假管或者挡板。


U型管式换热器发展前景：

U型管换热器是应用十分-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，-型密封产品的不断出现。
U型管换热器的应用也会越来越-。


U型管换热器--：

这类U型管换热器型式与基本参数已系列化，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-。

突出优势

U型管换热器特点：

U型管换热器结构简单，只有一个管板，密封面少，运行可靠，造价低；管束可抽出，管间（壳程）清洗方便。
-轻，适用于高温和高压的场合。
管程清洗困难，管程流体-须是洁净和不易结垢的物料，由于管子需要一定的弯曲半径，故管板利用率低；管束-内层间距-，壳程易短路；内层管子不能更换，因而抱人率高。
U形管式换热器适用于管、壳壁温差较-或壳程介质易结垢，而管程介质清洁不易结垢以及高温、高压、腐蚀性-的场合。
一般高温、高压、腐蚀性-的介质走管内，可是高压空间减小，密封易解决，并可节约材料和减少热损失。


u型管换热器-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-，热媒出口温度低，热能利用率高，节能效果-。
水力特性-，热媒和被加热水的流动阻力小，节能效果-。


3.传热系数高，节省换热面积（TQN、TQK）U型管换热器的传热系数（K值）比板式汽水换热器的实际使用传热系数-一倍左右，换热面积可减少40~60%。


4.U型管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。


5.U型管换热器的管间间距比一般管壳式换热器的管间间距-，每个换热单元的尺寸和重量较小，便于维护清洗。


固定管板式换热器与U型管换热器区别：

1.固定管板式换热器形式如下：

当管束与壳体的温差太-而产生不同的热膨胀时，常会使管子与管板的接口脱开，从而发生流体的泄露；为避-后患可在壳体上装设膨胀节，但它只能减小而不能完全消除由于温差而引起的热应力。


2.U型管换热器形式如下：

管束两端固定在同一块管板上，弯曲端不加固定，使每根管子具有自由伸缩的余地而不受其他管子及壳体的影响。


 

工作原理

U型管换热器工作-理：

U型管换热器属于列管换热器的一种，U型管换热器的工作-理都热量从高温端传递至低温段，U型管式换热器管程每根管子都弯成U形，管子的两端分别安装在同一固定管板的两侧，并用隔板将封头隔成两室，每根管子都可以自动收缩，与其它管子和外壳无关，即使壳体与管子间温差很-时也使用，实际生产中循环水冷却高温气体便常用U型管式换热器，U型管换热器列管腐蚀或-后可只换芯子，但不宜清洗。


U型管换热器-点及缺点：

U型管式换热器为管壳式换热器的一种。
换壳式换热器-致分为固定管板式、釜式浮头式、U型管式、滑动管板式、填料函式及套管式等几种。
根据介质的种类、压力、温度、污垢和其他条件，管板与壳体的连接的各种结构型式特点，传热管的形状与传热条件，造价，维修检查方便等情况来选择设计制造各种管壳式换热器。
U型管式换热器与其他管壳式换热器的区别主要是管子呈U型。


热补偿性-：

U型管式换热器仅有一块管板。
它是将管子弯成U型，管子两端固定在同一块管板上。
由于壳体和管子分开，管束可以自由伸缩，不会因管壁、壳壁之间的温度差而产生热应力，热补偿性-。


物美价廉：

管程为双管程，流程较-，流速较高，传热性能-，承压能力-。
由-秦换热器提供，因U型管式换热器仅有一块管板，且无浮头，所以结构简单，造价比其他换热器-，管束可以从壳体内抽出，管外便于清洗，但管内清洗困难，所以管内的流体-须是情节及不易结垢的亟。


结构不紧凑：

由于传热管的结构型式关系，管子的更换除外侧管子外，内部管子-部分不可能更换，管束-部分存在间隙，所以流体易走短路，影响传热效果，故通常在此处设有假管或中间档板以减少这-动死区。
管板上排列的管子较少，结构不紧凑。


曲率参差：

U型管的弯管部分曲率不同，管子-度不一，因而物料分布不如固定管板式换热器均匀。
管子因渗漏而堵死后，将造成传热面积的损失。

 

技术参数

U型管式换热器，U型管换热器技术参数表：

DN	N	N①	-排管数			管程流通面积，m²			换热面积，A②，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

①排管数按正方形旋转45°排列计算。

②计算换热面积按不锈钢光管及公称压力2.5MPa的管板的厚度确定。