列管換熱器是目前化工生產中應用的一種。板式換熱器其結構簡單、堅固、制造容易、處理能力大、適應性強,尤其在高溫、高壓和大型裝置中應用更為普遍。目前生產中采用的主要有固定管板式、浮頭式和U型管式三種。
一、列管式換熱餐的結構型式
如圖9-1所示為一固定管板式列管換熱器,這種換熱器是列管式換熱器中構造zui簡單、使用zui普遍的一種。該換熱器主要由圓柱形殼體、管束(換熱管)、管板、封頭(端蓋) 及物料進出口接管等部件組成。管束平行排列,兩端固定在管板上。管束固定的方法可采用焊接法、脹接法或脹接一焊接法。端蓋與殼體上分別焊上法蘭,法蘭間用螺釘聯(lián)接,清洗或檢修時可以拆卸。管內和管外空間,分別稱為管程和殼程。端蓋和殼體上分別焊上冷、熱兩種流體的進出口接管,冷熱兩種流體就分別在管程和殼程內流動,管束的表面積即為傳熱面積。
列管換熱器按其管束放置的位置可分為立式和臥式。管‘束垂直于地面放置者稱立式,管束水平放置者稱臥式。管束亦可與地面呈傾斜放置。
列管換熱器的程數(shù)
1.管程對管內流休只經(jīng)過管束一次者,稱此列管換熱器為單管程列管換熱器,或稱單程列管換熱器。
當列管式換熱器的傳熱面積較大,而管內流體的流量又不大時,若保證管內流體的流速在一定范圍內(盡量在常用流速范圍內),則管子必定很長,若限制一定的管長,則所需的管子數(shù)就必定很多,從而使管內的流速過小,在這種情況下,既要保證傳熱面積,又要使管內的流體流速不過小,就要采用多管程的結構。即將全部管子平均分隔成若干組,使流體在管內依次往返經(jīng)過多次,稱這種換熱器為多管程換熱器。如圖9-2為一有折流擋板的單殼程雙管程列管換熱器。管程數(shù)多,雖然由于管內流體流速的提高而使傳熱膜系數(shù)增大,但流體阻力增大,傳熱平均溫度差降低,結構復雜,又由于分層的隔板占據(jù)了管板的部分面積,所排的管子數(shù)比單程時少,故程數(shù)不宜過多,一般以2, 4, 6程為多見。