第7章 管壳式换热器第一节 第二节 第三节 第四节 管壳式换热器的总体结构 管壳式换热器的主要零部件 管壳式换热器的选用及设计流程 其它形式换热器简介

第一节 管壳式换热器的总体结构一、概述(1)换热器是许多工业部门广泛应用的通用工艺设备。 通常，在化工厂的建设中，换热器约占总投资的11%~ 40% 。它的先进性、合理性和运转可靠性将直接影响产

品的质量、数量和成本。(2)根据不同的目的，换热器可以是热交换器、加热器、 冷却器、蒸发器、冷凝器等。

(3)衡量一台换热器好坏的标准。a.先进性 传热效率高，流体阻力小，材料省 b.合理性 可制造加工，成本可接受 c.可靠性

满足操作条件 ,强度足够,保证使用寿命

化工生产对换热设备提出的要求是： 传热效率高，流体阻力小； 强度、刚度、稳定性足够； 结构合理，节省材料，成本较低； 制造、装拆、检修方便等。

第一节 管壳式换热器的总体结构一、概述(4)任何一种换热器不可能十全十美。板式换热器传热效率高、金属消耗量低，但流体阻力大、强度 和刚度差，制造、维修困难。 列管式换热器虽在传热效率、紧凑性、金属消耗量等方面均不 如板式换热器，但其结构坚固、可靠程度高、适应性强、材料

范围广，因而目前仍是石油、化工生产中，尤其是高温、高压和大型换热器的主要结构型式。

二、管壳式换热器的种类及其结构管壳式换热器是把换热管束与管板连接后，再用筒体与管箱包 起来，形成两个独立的空间：管内通道及与其相贯通的管箱，称为 管程空间；换热管外的通道及与其贯通的部分，称为壳程空间。

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列管式换热器的主要结构：

横向 壳体、管板、管束、顶盖(封头) 、挡板 纵向

2 列管式换热器的工作原理：

T1 Tw

t0(环境) T

twt1

tt2

T2

列管式

列管式换热器

列管式换热器的主要类型固定管板式换热器

浮头式换热器

从结构上分U形管式换热器 填料函式换热器

(1)固定管板式换热器

固定管板式换热器结构图

(1)固定管板式换热器

带膨胀节的固定管板式换热器结构图

(1)固定管板式换热器1)、结构特点：两块管板均与壳体相焊接，并加入了热补偿

原件——膨胀节。2 )、优点：结构简单、紧凑、能承受较高的压力，造价低， 管程清洗方便，管子损坏时易于堵管或更换。 3)、缺点：不易清洗壳程，壳体和管束中可能产生较大的热 应力。冷热流体温差不能太大(<50℃)

4)、适用场合：适用于壳程介质清洁，不易结垢，管程需清洗以及温差不大或温差虽大但是壳程压力不大的场合。

隔板：增加管

程数，提高管内流体流速。 流速增加，传热效率提高；但流动的阻力 也同时增加。 折流板：提高壳程流体的流速和湍动程度。

当壳体和管子之间的温差较大(60~70℃ )且壳体承受压 力不太高时，可采用补偿圈(又称膨胀节)。膨胀节的作用：由于两块管板都与壳体固定，当壳体、换 热管受热、受压都会发生变形，加入膨胀节减少热应力来

吸收热膨胀差。