管殼式換熱器由一個(gè)殼體和包含許多管子的管束所構(gòu)成,,冷,、熱流體之間通過管壁進(jìn)行換熱的換熱器。管殼式換熱器作為一種傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)換熱設(shè)備,,在化工,、煉油、石油化工,、動(dòng)力,、核能和其他工業(yè)裝置中得到普遍采用,特別是在高溫高壓和大型換熱器中的應(yīng)用占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì),。通常的工作壓力可達(dá)4兆帕,,工作溫度在200℃以下,在個(gè)別情況下還可達(dá)到更高的壓力和溫度,。一般殼體直徑在1800毫米以下,,管子長(zhǎng)度在9米以下,在個(gè)別情況下也有更大或更長(zhǎng)的。
工作原理和結(jié)構(gòu)
圖1[固定管板式換熱器]為固定管板式換熱器的構(gòu)造,。A流體從接管1流入殼體內(nèi),,通過管間從接管2流出。B流體從接管3流入,通過管內(nèi)從接管4流出,。如果A流體的溫度高于B流體,熱量便通過管壁由A流體傳遞給B流體,;反之,則通過管壁由B流體傳遞給A流體,。殼體以內(nèi),、管子和管箱以外的區(qū)域稱為殼程,通過殼程的流體稱為殼程流體(A流體)。管子和管箱以內(nèi)的區(qū)域稱為管程,通過管程的流體稱為管程流體(B流體),。管殼式換熱器主要由管箱,、管板、管子,、殼體和折流板等構(gòu)成,。通常殼體為圓筒形;管子為直管或U形管。為提高換熱器的傳熱效能,,也可采用螺紋管,、翅片管等。管子的布置有等邊三角形,、正方形,、正方形斜轉(zhuǎn)45°和同心圓形等多種形式,前3種最為常見,。按三角形布置時(shí),,在相同直徑的殼體內(nèi)可排列較多的管子,以增加傳熱面積,,但管間難以用機(jī)械方法清洗,,流體阻力也較大。管板和管子的總體稱為管束,。管子端部與管板的連接有焊接和脹接兩種,。在管束中橫向設(shè)置一些折流板,引導(dǎo)殼程流體多次改變流動(dòng)方向,,有效地沖刷管子,,以提高傳熱效能,同時(shí)對(duì)管子起支承作用,。折流板的形狀有弓形,、圓形和矩形等。為減小殼程和管程流體的流通截面,、加快流速,,以提高傳熱效能,可在管箱和殼體內(nèi)縱向設(shè)置分程隔板,,將殼程分為2程和將管程分為2程,、4程、6程和8程等,。管殼式換熱器的傳熱系數(shù),,在水-水換熱時(shí)為1400~2850瓦每平方米每攝氏度〔W/(m(℃)〕;用水冷卻氣體時(shí),為10~280W/(m(℃);用水冷凝水蒸汽時(shí),為570~4000W/(m(℃),。