壳管式换热器

 管式换热器，又称管壳式换热器，是一种广泛应用于工业和商业领域的热交换设备。以下是关于 换热器的详细介绍：

一、定义与组成

换热器是一种换热传导装置，主要由壳体、管板、管束、挡板及箱体等部分组成。它通过壳体和内部管道将两种不同的流体进行隔离，并在流体之间传递热量，从而实现热能的转移。

二、工作原理

 换热器的工作原理主要基于热能的传导和对流。当热介质（如蒸汽或高温水）从一个端口进入并通过管道流动时，工作介质（如水或其他流体）从另一个端口进入并在相同的管道中流动，但方向相反。这种设计使得两种流体之间的热量交换变得可能。热介质的高温使其传递热量给管道壁，然后通过管道壁将热量传递给工作介质，使工作介质的温度升高。同时，流体的运动导致边界层的形成，进一步提高了热量传递的效率。

三、类型与结构

 换热器按照其结构特点可分为多种类型，如固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器和填料函式换热器等。每种类型都有其 的结构和优缺点，适用于不同的工况和介质。

• 固定管板式换热器：管束连接在管板上，管板与壳体相焊。结构简单紧凑，能承受较高压力，但管束与壳体的壁温或材料的线胀系数相差较大时，易产生热应力。

• 浮头式换热器：两端管板中只有一端与壳体固定，另一端可相对壳体自由移动。可抽式管束，便于清洗和维修，但结构复杂，造价较高。

• U型管式换热器：管束由多根U形管组成，管的两端固定在同一块管板上。以U形管尾部的自由浮动解决了温差应力的问题，承压能力强，但布管较少，壳程流体易形成短路。

• 填料函式换热器：浮头部分在壳体外，采用填料函密封结构。加工制造方便，节省材料，但填料处易产生泄露。

四、应用领域

壳管式换热器因其结构简单、坚固耐用、能承受高压和高温等优点，被广泛应用于供暖、制冷、空调系统以及化工、电力等领域。在暖通空调和制冷领域，壳管式换热器常用于热水供暖系统、低温水空调系统及某些连续性用热水的生产工艺用水。在化工领域，则常用于各种化工介质的加热、冷却和冷凝等过程。

五、注意事项

在使用 换热器时，需要注意以下几点：

• 冷却水的出口温度不宜过高，以免结垢严重。

• 高温端的温差不应小于20℃，低温端的温差不应小于5℃。

• 在选择流体空间时，需考虑温度、压力、黏度、腐蚀性、清洁性等因素。

• 换热器的设计温度应高于最大使用温度，一般高15℃。

综上所述， 换热器是一种高效、可靠的热交换设备，在各个领域都有着广泛的应用。