管壳式换热器也叫列管式换热器,它以封闭在外壳中的管束壁面作为热传递工具,属于间壁式换热器的一种。管壳式换热器的结构简单、操作方便、制造材料选择面广,并能在高温、高压环境下工作,是目前应用范围最为广泛的换热器类型。
管壳式换热器的主要部件包括壳体、传热管束、管板、折流板(挡板)和管箱等。管壳式换热器的壳体多设计为圆筒形,传热管束就安装在壳体内,通过管板进行固定,热传递进行时两种流体分别在传热管束内外流动。
管壳式换热器以挡板来迫使流体多次通过壳体空间的形式被成为多壳程,它作用是加大管束外流体的流动速度,并且迫使流体按照规定的路程多次通过传热管束,提高管壳式换热器的传热能效。管壳式换热器的多管程与多壳程可配合应用。
管壳式换热器的壳体和传热管束在热量传导过程中如果温度相差太大,则换热器的内部会产生较大的应力,致使传热管束出现弯曲、断裂或拉脱问题,因此在管壳式换热器的壳体与管束之间温差过大时,要适当采取补偿措施,消除或减少应力。
管壳式换热器按照应力补偿的方式不同,可以分为以下三个种类:
1、固定管板式换热器
固定管板式换热器是结构最为简单的管壳式换热器,它的传热管束两端管板是直接与壳体连成一体的,壳体上安装有应力补偿圈,能够在固定管板式换热器内部温差较大时减小热应力。固定管板式换热器的热应力补偿较小,不能适应温差较大的工作。
2、浮头式换热器
浮头式换热器是管壳式换热器中使用最广泛的一种,它的应力消除原理是将传热管束一段的管板放开,任由其在一定的空间内自由浮动而消除热应力。浮头式换热器的传热管束可以从壳体中抽出,清洗和维修都较为方便,但是由于结构复杂,因此浮头式换热器的价格较高。
3、U型管换热器
U型管换热器的传热管束是呈U形弯曲,管束的两端固定在同一块管板的上下部位,再由管箱内的隔板将其分为进口和出口两个部分,而完全消除了热应力对管束的影响。U型管换热器的结构简单、应用方便,但很难拆卸和清洗。
上一篇:板式换热器的结构和优点 下一篇:污垢对换热器热传递性能的影响