熱器的構造。A流體從接管1流入殼體內,通過管間從接管2流出。B流體從接管3流入,通過管內從接管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、管子和管箱以外的區域稱為殼程,通過殼程的流體稱為殼程流體 (A流體)。管子和管箱以內的區域稱為管程,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45°和同心圓形等多種形式,前3 種為常見。按三角形布置時,在相同直徑的殼體內可排列較多的管子,以增加傳熱面積,但管間難以用機械方法清洗,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。在管束中橫向設置一些折流板,引導殼程流體多次改變流動方向,有效地沖刷管子,以提高傳熱效能,同時對管子起支承作用。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,可在管箱和殼體內縱向設置分程隔板,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,在水-水換熱時為1400~2850瓦每平方米每攝氏度〔W/(m(℃)〕;用水冷卻氣體時,為10~280W/(m(℃);用水冷凝水蒸汽時,為570~4000W/(m(℃)。
特點 管殼式換熱器是換熱器的基本類型之一,19世紀80年代開始就已應用在工業上。這種換熱器結構堅固,處理能力大、選材范圍廣,適應性強,易于制造,生產成本較低,清洗較方便,在高溫高壓下也能適用。但在傳熱效能、緊湊性和金屬消耗量方面不及板式換熱器、板翅式換熱器和板殼式換熱器等高效能換熱器先進。
分類 管殼式換熱器按結構特點分為固定管板式換熱器、浮頭式換熱器、U型管式換熱器、雙重管式換熱器、填函式換熱器和雙管板換熱器等。前 3種應用比較普遍。 |