列管式换热器
▍列管式换热器简介

● 列管式换热器,广泛应用于化工、医药、食品饮料、酒精生产、制冷、民用等工艺。
● 它主要由壳体、管板、换热管、封头、拆流挡板等组成。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,从壳体的另一接管处流出,这称为壳程列管式换热器。

▍固定管板式换热器

列管式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60℃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。
▍浮头式换热器

换热器的一块管板用法兰与外壳相连接,另一块管板不与外壳连接,以使管子受热或冷却时可以自由伸缩,但在这块管板上连接一个顶盖,称之为“浮头”,所以这种换热器叫做浮头式换热器。
优点:
● 管束可以拉出,以便清洗;
● 管束的膨胀不受壳体约束,因而当两种换热器介质的温度大时不会因管束与壳体的热膨胀量的不同而产生温差应力
缺点:
● 结构复杂,造价高
▍U形管式换热器

U形管式换热器,每根管子都弯成U形,两端固定在同一块管板上,每根管子皆可自由伸缩,从而解决热补偿问题。管程至少为两程,管束可以抽出清洗,管子可以自由膨胀。其缺点是管子内壁清洗困难,管子更换困难,管板上排列的管子少。优点是结构简单,质量轻,适用于高温高压条件。
列管式换热器的折流挡板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真的折流挡板。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。
▍双管板换热器

双管板换热器是在换热器一端设有一定间隙的两块管板或相当于有一定间隙的两块管板的换热器。在实际操作中,双管板换热器一般用于以下两种场合:
● 一种是绝对防止管壳程间介质混串的场合,例如,对壳程走水、管程走氯气或氯化物的换热器,若壳程中的水与管程中的氯气或氯化物接触,就会产生具有强腐蚀性的盐酸或次氯酸,并对管程材质造成严重的腐蚀,而采用双管板结构能有效防止两种物料混合,杜绝上述事故的发生;
● 另一种是管壳程间介质压差很大的场合,此时通常在内外管板之间的空腔中加入一种介质,以减小管壳程间介质的压差。该系列换热器采用双管板结构设计使管程和壳程分别采用各自的管板进行连接,打破传统列管换热器管程和壳程共用一个连接管板,最大限度的降低了交叉污染的风险,便于及时发现泄漏隐患,确保用户安全地生产。
