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管壳式换热器的传热原理介绍

发布者: 发布时间:2021-10-14 18:09:32 点击次数: 关闭

管壳式换热器是在壳体中管束壁面作为传热面的间壁换热器。该换热装置结构简单,操作可靠,可用于各种结构材料(主要为金属),可在高温高压下使用,是目前应用最广泛的换热设备。




管壳式换热器由壳体、传热管束、管板、折流板(挡板)、管箱等部分组成。多为圆筒形,内装有管束,管束的两端固定在管板上。冷、热交换的两种流体,一种在管内流动,称为管程流体;另一种在管外流动,称为壳程流体。为了增加管外液的传热分系数,通常在壳体内安装一系列隔板。隔板提高了壳程流体的速度,迫使流体在规定的距离横向多次通过管束,从而加强了流体湍流的程度。在管板上的换热管可以按等边三角形或正方形排列。等边三角形布置紧凑,管外湍动程度高,传热分系数大;四边形排列便于管外清洗,适用于易结垢流体。


流经管道的每一次流体被称为管程,每经过壳体一次称为壳程。因此,这种液体每次仅通过部分管道,因此在管束中来回多次,这称为多管程。同理,为了增加管外流速,还可以在壳体内安装纵向挡板,迫使流体多次通过壳体空间,称为多壳程。多管程和多壳程可以配合使用。


管壳式换热器由于管内、外流体的温度不同,导致换热器的壳体和管束的温度不同。若两者温度差异较大,则会在换热器中产生较大的热应力,导致管弯曲、断裂或脱开。所以,当管束与壳体的温度差超过50℃时,应采取适当的补偿措施,消除或减小热应力。一般说来,管壳式换热器制造简单,生产成本低,材料选择范围广,清洗方便,适应性强,处理量大,工作可靠,而且因具有某些优点,在化工、石油等行业中仍处于主导地位。


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