管式(又称管壳式、列管式) 换热器是典型的间壁式换热器,它在工业上的应用有着悠久的历史,而且至今仍在所有换热器中占据主导地位。 管式换热器主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成,壳体多呈圆形,内部装有平行管束,管束两端固定于管板上。
固定管板式换热器是将两端管板直接与壳体焊接在一起。主要由外壳、管板、管束、封头等主要部件组成。壳体中设置有管束,管束两端采用焊接、胀接或胀焊并有的方法将管子固定在管板上,管板外周围和封头法兰用螺栓紧固。固定管板式换热器的结构简单、造价低廉、制造容易、管程清洗检修方便,但壳程清洗困难,管束制造后有温差应力存在。当换热管与壳体有较大温差时,壳体上还应设有膨胀节 。
温度
冷却水的出口温度不宜60℃,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℃。当在两工艺流体之间进行换热,低温端的温差不应小于20℃。
当在采用多管程、单壳程的管壳式换热器,并用水作为冷却剂时,冷却剂的出口温度不应工艺物流的出口温度。
在冷却或者冷凝工艺物流时,冷却剂的人口温度应工艺流体中易结冻组分的冰点,一般5℃。
换热器的设计温度应大使用温度,一般高15℃。
在实际应用中,壳管式换热器可以适应各种流体,包括水、蒸汽、空气、油等,因此在不同领域都有广泛的应用。例如,它们可用于加热建筑物、加工化工产品、发电厂的冷却以及制冷系统中的热交换等。
管壳式换热器又称列管式换热器。是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构较简单,操作可靠,可用各种结构材料(主要是金属材料)制造,能在高温、高压下使用,是目前应用广的类型。
管壳式换热器由于管内外流体的温度不同,因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两温度相差很大,换热器内将产生很大热应力,导致管子弯曲、断裂,或从管板上拉脱。
因此,当管束与壳体温度差超过50℃时,需采取适当补偿措施,以消除或减少热应力。