管殼式換熱器是換熱器中較常見的一類,在食品、化工、制藥、石油等行業(yè)都應用較多,是一類通用型設備。管殼式換熱器主要由殼體、管板、換熱管、封頭、折流擋板等組成。管殼式換熱器的材質有普通碳鋼、紫銅、或不銹鋼等。較常用的管殼式換熱器是采用不銹鋼制造的,如不銹鋼換熱器,不銹鋼冷凝器,不銹鋼冷卻器。固定管板式管殼式換熱器是較常用的列管式換熱器。
管殼式換熱器的兩種介質分別通過不同的空間,管內流體通過的空間稱為管程,從管外(殼體內)通過的空間稱為殼程。殼程和管程的介質不同,冷熱流體通道的選擇主要基于以下幾點:
(1)不潔凈和易結垢的的液體宜走管程,因管內清洗方便;
(2)腐蝕性流體宜走管程,以免管束和殼體同時受腐蝕;
(3)壓強高的宜走管程,以免殼體承受壓力;
(4)飽和蒸汽宜走殼程,因飽和蒸汽比較清潔,對流傳熱系數(shù)與流速無關而且冷凝液容易排出;
(5)被冷卻的流體宜走殼程,便于散熱;
(6)若兩流體溫差較大,對于剛性結構的換熱器,宜將對流傳熱系數(shù)大的流體通過殼程,可減少熱應力;
(7)流量小而粘度大的流體宜走殼程;
固定管板式列管式換熱器的結構比較簡單、緊湊、價格便宜,但管外不能機械清洗。此種換熱器管束連接在管板上,管板分別焊在外殼兩端,并在其上連接有頂蓋,頂蓋和殼體裝有流體進出口接管。通常在管外裝置一系列垂直于管束的擋板。溫差大的換熱器有溫差補償裝置。換熱器的折流擋板是為提高殼程流體流速。折流擋板不僅可防止流體短路、增加流體流速,還迫使流體按規(guī)定路徑多次錯流通過管束,使湍動程度大為增加。常用的折流擋板有圓缺形和圓盤形兩種,前者更為常用。列管式換熱器的換熱管常用的有19,25,32的具體根據(jù)換熱面積和物料特性及溫度壓力確定。常用的換熱管的長度為1米、1.5米、2米、2.5米、3米、4.5米、6米。