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换热器是化工、石油、能源等各工业中应用相当广泛的单元设备之一。据统计,在现代化学工业中换热器的投资大约占设备总投资的30,在炼油厂中占全部工艺设备的40左右,海水淡化工艺装置则几乎全部是由换热器组成的。对国外换热器市场的调查表明,虽然各种板式换热器的竞争力在上升,但管壳式换热器仍占主导地位约64。新型换热元件与 换热器开发研究的结果表明,列管式换热器已进入一个新的研究时期,无论是换热器传热管件,还是壳程的折流结构都比传统的管壳式换热器有了较大的改变,其流体力学性能、换热效率、抗振与防垢效果从理论研究到结构设计等方面也均有了新的进步。 

结构组成

管束

在管壳式换热器中 简单的是单管程的换热器,如需增加传热面,一般采用增加管数的方法,管数增加后可将管束分程,以防止管数增加后引起管内流速以及传热系数的降低,从制造、安装、操作的角度考虑,一般采用偶数管程且程数不宜太多。

壳程

右图中列出了几种代号的壳程型式。E型是 普通的一种,壳程是

单程的,管程可为单程也可59天津建设科技2007增刊建筑技术为多程;F型为二壳程的换热器,是在壳体中装入了一块平行于管子轴线方向的纵向隔板;G型也为二壳程的换热器,纵向隔板从管板的一段移开使壳程流体得以分流;H型与G型相似,但进出口接管与纵向隔板均多一倍。

管束排列方式

管束在管板上的排列方式 常见的有4种:正三角排列、转角正三角形排列、正方形排列和转角正方形排列。

管板

管板是换热器的重要部件之一,用来排布换热管并起着分隔管程、壳程空间的作用。薄管板有着节省材料的优点,是用于中、低压换热器中;椭圆形管板与换热器的壳焊接在一起,受力条件较好,适用于高压、大直径的换热器。

折流板折流杆

折流板体有助于提高壳程的流速,增强湍动,改善传热,在卧式换热器中起支承管束的作用。常用的折流板有单弓形、双弓形、三重弓形等。折流杆是一种新型支承管子的结构,其优点:在传热量相同的情况下,其压力降比弓形折流板的换热器降低50以上,没有传热死区,结垢速率慢,防止了横向流诱发的振动。