列管式换热器

一、结构组成

  管式换热器主要由壳体、管束、管板、封头（端盖）以及折流板等部件组成：

• 壳体： 通常为圆筒形，用于容纳管束并引导管外流体流动。

• 管束：由多根金属管组成，这些管子可以是裸管或带有翅片以增强热交换效率。管束的两端固定在管板上。

• 管板：用于固定管束的两端，并确保管束与壳体之间的密封。

• 封头：位于壳体的两端，用于封闭壳体并连接进出口管道。

• 折流板：安装在壳体内，用于增加壳程流体的流速和湍动程度，提高传热效率。折流板可以是纵向或横向的，具体取决于换热器的设计。

二、工作原理

 管式换热器的工作原理基于热传导原理。在工作过程中，一种流体（称为管程流体）在管内流动，另一种流体（称为壳程流体）在管外流动。由于两种流体之间存在温度差异，热量会从高温流体传递到低温流体。具体来说，当高温流体在管内流动时，其热量会通过管壁传导到管外，与管外的低温流体进行热交换。同时，低温流体在管外流动，吸收管壁上传递过来的热量，从而实现升温。通过不断调整流体流速、流量以及管束的材质和结构，可以实现对传热效率和传热量的精确控制。

三、特点

1. 高效传热： 管式换热器具有较大的传热面积和较高的传热效率，能够满足工业生产中对流体温度控制的需求。

2. 结构紧凑：由于采用了紧凑的管束和壳体结构，列管式换热器通常具有较小的体积和重量，便于安装和维护。

3. 适应性强： 管式换热器可以适应不同的工作压力、温度范围和介质类型。通过选择合适的材质和工艺，可以确保换热器在各种工况下都能稳定运行。

4. 易于清洗和维护：部分 管式换热器（如浮头式）的管束可以方便地抽出进行清洗和检查，从而延长换热器的使用寿命并降低维护成本。

5. 温度补偿措施：当管束与壳体温度差超过一定范围时， 管式换热器会采取温度补偿措施以消除或减少热应力，保护换热器免受热应力的损害。

四、类型

根据结构特点， 管式换热器主要可以分为以下几种类型：

• 固定管板式换热器：管束连接在管板上，管板与壳体相焊。结构简单但可能存在热应力问题。

• 浮头式换热器：一端管板与壳体固定，另一端可自由移动。便于清洗和维修但结构相对复杂。

• U型管式换热器：管束由U形管组成，无需管板支撑。适应性强但布管较少。

• 填料函式换热器：管束一端可以自由膨胀，结构比浮头式简单但壳程内介质有外漏的可能。

五、应用

 管式换热器广泛应用于各种需要热交换的工业场合，如化工、石油、医药、食品等行业中的冷却、加热、蒸发、冷凝等工艺过程。随着科技的不断发展，列管式换热器的性能将不断提升，为工业生产提供更加高效、节能的热交换解决方案。