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化工设备换热器之列管式换热器

　　1、换热器结构原理

　　列管式换热器是目前化工生产上应用的一种换热器。它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。所需材质 ，可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。在进行换热时，一种流体由封头的连结管处进入，在管中流动，从封头另一端的出口管流出，这称之管程；另-种流体由壳体的接管进入，从壳体上的另一接管处流出，这称为壳程列管式换热器。为提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板。折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍动程度大为增加。常用的折流挡板有圆缺形和圆盘形两种，前者更为常用。

　　2、种类

　　1) 固定管板式换热器

　　2) 浮头式换热器

　　3) 填料函式换热器

　　4) U型管式换热器

　　5) 涡流热膜换热器

　　4、影响换热器管板腐蚀的主要因素

　　1）介质成分和浓度：浓度的影响不一，例如在盐酸中，一般浓度越大腐蚀越严重。碳钢和不锈钢在浓度为50%左右的***中腐蚀严重，而当浓度增加到60%以上时，腐蚀反而急剧下降；

　　（2）杂质：***杂质包括氯离子、硫离子、离子、氨离子等，这些杂质在某些情况下会引起严重腐蚀

　　（3）温度：腐蚀是一种化学反应，温度每提升 10℃，腐蚀速度约增加1~3倍，但也有例外；

　　（4）ph值：一般ph值越小，金属的腐蚀越大；

　　（5）流速：多数情况下流速越大，腐蚀也越大。

怎样选择管壳式换热器产品呢？

　　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。这种换热器结构简单，操作可靠，可用各种结构材料制造，能在高温、高压下使用，是目前应用广泛的类型。对管壳式换热器的选用，从结构参数进行考虑如下：

　结构参数

　1、管程数和壳程型式

　管程数有1~12程几种，管程数增加，管内流速增加，给热系数也随之增加。但会受到压力降的影响，管内流速有一定的限制。水和类似水的溶液流速一般取1~2.5m/s.气体和蒸汽的流速可在8~30m/s之间选取。

　2、管的结构参数

　为满足允许的压力降，一般推荐选用19mm的管子。对于易结构的物料，为方便清洗，采用外径为25mm的管子。考虑管子的制造难易程度、传热系数以及压力降等因素，管长一般采用4~6m.对于大面积或无相变的换热器可以选用8~9m的管长。管子在管板上的配布主要是正方形配布和三角形配布两种形式。三角形的配布有利于壳程物流的湍流。正方形配布有利于壳程的清洗。

　3、壳程折流板

　折流板可以改变壳程流体的方向，使其垂直于管束流动，获得较好的传热效果。折流板模式可分为圆缺型折流板、环盘形折流板以及孔式折流板。

列管换热器的结构特点和温差补偿装置

列管换热器是目前化工及酒精生产上应用广的一种换热器。它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。所需材质 ,可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。在进行换热时，一种流体由封头的连结管处进入，在管流动，从封头另一端的出口管流出，这称之管程；另一种流体由壳体的接管进入，从壳体上的另一接管处流出，这称为壳程列管式换热器。下面小编具体介绍下列管换热器的结构特点和温差补偿装置。

　　列管换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜，但管外不能机械清洗。此种换热器管束连接在管板上，管板分别焊在外壳两端，并在其上连接有顶盖，顶盖和壳体装有流体进出口接管。通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的，而管内管外是两种不同温度的流体。因此，当管壁与壳壁温差较大时，由于两者的热膨胀不同，产生了很大的温差应力，以至管子扭弯或使管子从管板上松脱，甚至毁坏换热器。

　　为了克服温差应力必须有温差补偿装置，一般在管壁与壳壁温度相差50℃以上时，为安全起见，换热器应有温差补偿装置。但补偿装置（膨胀节）只能用在壳壁与管壁温差低于60~70℃和壳程流体压强不高的情况，一般壳程压强超过0.6Mpa时由于补偿圈过厚，难以伸缩，失去温差补偿的作用，就应考虑其他结构。列管换热器的涡流热膜主要采用新的涡流热膜传热技术，通过改变流体运动状态来增加传热效果，当介质经过涡流管表面时，强力冲刷管子表面，从而提高换热效率。可达10000W/m2℃。同时这种结构实现了耐腐蚀、耐高温、耐高压、防结垢功能，其它类型的换热器的流体通道为固定方向流形式，在换热管表面形成绕流，对流换热系数降低。