管壳式换热器的三种分类
管壳式换热器按照应力补偿的方式不同，可以分为以下三个种类：
固定管板式换热器是结构最为简单的管壳式换热器， 它的传热管束两端管板是直 接与壳体连成一体的， 壳体上安装有应力补偿圈， 能够在固定管板式换热器内部 温差较大时减小热应力。 固定管板式换热器的热应力补偿较小， 不能适应温差较 大的工作。 2、浮头式换热器
浮头式换热器是管壳式换热器中使用最广泛的一种， 它的应力消除原理是将传热 管束一段的管板放开， 任由其在一定的空间内自由浮动而消除热应力。 浮头式换 热器的传热管束可以从壳体中抽出， 清洗和维修都较为方便， 但是由于结构复杂， 因此浮头式换热器的价格较高。
3、U 型管换热器
U 型管换热器的换热器传热管束是呈 U 形弯曲换热器，管束的两端固定在 同一块管板的上下部位， 再由管箱内的隔板将其分为进口和出口两个部份， 而完 全消除了热应力对管束的影响。 U 型管换热器的结构简单、应用方便，但很难拆 卸和清洗。
管壳式换热器,管壳式换热器结构原理
管壳式换热器由一个壳体和包含许多管子的管束所构成， 冷、热流体之间 通过管壁进行换热的换热器。 管壳式换热器作为一种传统的标准换热设备， 在化 工、炼油、石油化工、动力、核能和其他工业装置中得到普遍采用，特殊是在高 温高压和大型换热器中的应用占领绝对优势。 通常的工作压力可达 4 兆帕， 工作 温度在 200℃以下，在个别情况下还可达到更高的压力和温度。普通壳体直径在 1800 毫米以下，管子长度在 9 米以下,在个别情况下也有更大或者更长的。
工作原理和结构 图 1 [固定管板式换热器]为固定管板式换热器的构造。 A 流体从接管 1 流入壳体内，通过管间从接管 2 流出。 B 流体从接管 3 流入,通过 管内从接管 4 流出。如果
A 流体的温度高于 B 流体,热量便通过管壁由 A 流体传 递给 B 流体；反之，则通过管壁由B 流体传递给 A磁石电话机 流体。壳体以内、管子和管箱 以外的区域称为壳程，通过壳程的流体称为壳程流体 (A 流体)。管子和管箱以 内的区域称为管程,通过管程的流体称为管程流体(B 流体)。管壳式换热器主要 由管箱、管板、管子、壳体和折流板等构成。通常壳体为圆筒形;管子为直管或者 U 形管。为提高换热器的传热效能，也可采用罗纹管、翅片管等。管子的布置有 等边三角形、正方形、正方形斜转 45°和同心圆形等多种形式，前 3 种最为常 见。按三角形布置时， 在相同直径的壳体内可罗列较多的管子， 以增加传热面积， 但管间难以用机械方法清洗， 流体阻力也较大。 管板和管子的总体称为管束。 管 子端部与管板的连接有焊接和胀接两种。 在管束中横向设置一些折流板， 引导壳霹雳鞭 程流体多次改变流动方向， 有效地冲刷管子， 以提高传热效能， 同时对管子起支 承作用。 折流板的形状有弓形、 圆形和矩形等。 为减小壳程和管程流体的流通截 面、加快流速，以提高传热效能，可在管箱和壳体内纵向设置分程隔板，将壳程 分为 2 程和将管程分为 2 程、 4 程、 6 程和 8 程等。管壳式换热器的传热系数， 在水-水换热时为 1400~2850 瓦每平方米每摄氏度〔W/(m(℃)〕;用水冷却气体 时,为 10~280W/(m(℃)；用水冷凝水蒸汽时,为 570~4000W/(m(℃)。
特点 管壳式换热器是换热器的基本类型之一， 19 世纪 80 年代开始就已应 用在工业上。这种换热器结构坚固,处理能力大、选材范围广，适应性强，易于 创造,生产成本较低，清洗较方便，在高温高压下也能合用。但在传热效能、紧 凑性和金属消耗量方面不及板式换热器、板翅式换热器和板壳式换热器等高效能 换热器先进。
分类 管壳式换热器按结构特点分为固定管板式换热器、浮头式换热器、U 型管式换热器、双重管式换热器、填函式换热器和双管板换热器等。前 3 种应 用比较普遍。
固定管板式换热器 它是管壳式换热器的基本结构形式(图 1 [固定管板式 换热器])。管子的两端分别固定在与壳体焊接的两块管板上。 在操作状态下由于 镜片镀膜机管新风除湿机组子与壳体的壁温不同， 二者的热变形量也不同， 从而在管子、 壳体和管板中产 生温差应力。这一点在分析管板强度和管子与管板连接的可靠性时必须予以考 虑。 为减小温差应力， 可在壳体上设置膨胀节。 固定管板式换热器普通只在适当 的温差应力范围、壳程压力不高的场合下采用。固定管板式换热器的结构简单、 创造成本低， 但参预换热的两流体的温差受一定限制； 管间用机械方法清洗有困 难，须采用化学方法清洗，因此要求壳程流体不易结垢。pc标牌
中长波辐射器浮头式换热器 图 2 [浮头式换热器]为浮头式换热器的结构。管子一端固定 在一块固定管板上， 管板夹持在壳体法兰与管箱法兰之间， 用螺栓连接； 管子另 一端固定在浮头管板上， 浮头管板与浮头盖用螺栓连接， 形成可在壳体内自由移 动的浮头。 由于壳体和管束间没有相互约束， 即使两流体温差再大， 也不会在管 子、壳体和管板中产生温差应力。对于图 2a[浮头式换热器]中的结构，拆下管 箱可将整个管束直接从壳体内抽出。 为减小壳体与管束之间的间隙， 以便在相同 直径的壳体内罗列较多的管子，常采用图 2b[浮头式换热器]的结构，即把浮头 管板夹持在用螺栓连接的浮头盖与钩圈之间。 但这种结构装拆较麻烦。 浮头式换 热器合用于温度波动和温差大的场合； 管束可从壳体内抽出用机械方法清洗管间 或者更换管束。但与固定管板式换热器相比，它的结构复杂、造价高。
U 型管式换热器 一束管子被弯制成不同曲率半径的 U 型管， 其两端固定在同 一块管板上,组成管束(图 3[U 型管式换热器])。管板夹持在管箱法兰与壳体法 兰之间，用螺栓连接。拆下管箱即可直接将管束抽出，便于清洗管间。管束的U 形端不加固定，可自由伸缩,故它合用于两流体温差较大的场合；又因其构造较 浮头式换热器简单,惟独一块管板，单位传热面
积的金属消耗量少,造价较低,也 合用于高压流体的换热。 但管子有 U 形部份， 管内清洗较直管艰难， 因此要求管 程流体清洁，不易结垢。管束中心的管子被外层管子遮盖，损坏时难以更换。相 同直径的壳体内， U 形管的罗列数目较直管少,相应的传热面积也较小。
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