列管式換熱器 列管式換熱器是目前化工及酒精生產(chǎn)上應(yīng)用最廣的一種換熱器。它主要由殼體、管板、換熱管、封頭、折流擋板等組成。所需材質(zhì) ，可分別采用普通碳鋼、紫銅、或不銹鋼制作。在進(jìn)行換熱時，一種流體由封頭的連結(jié)管處進(jìn)入，在管流動，從封頭另一端的出口管流出，這稱之管程；另-種流體由殼體的接管進(jìn)入，從殼體上的另一接管處流出，這稱為殼程列管式換熱器。 種類: 固定管板式換熱器 列管式換熱器的結(jié)構(gòu)比較簡單、緊湊、造價便宜，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(jìn)出口接管。通常在管外裝置一系列垂直于管束的擋板。同時管子和管板與外殼的連接都是剛性的，而管內(nèi)管外是兩種不同溫度的流體。因此，當(dāng)管壁與殼壁溫差較大時，由于兩者的熱膨脹不同，產(chǎn)生了很大的溫差應(yīng)力，以至管子扭彎或使管子從管板上松脫，甚至毀壞換熱器。 為了克服溫差應(yīng)力必須有溫差補償裝置，一般在管壁與殼壁溫度相差50℃以上時，為安全起見，換熱器應(yīng)有溫差補償裝置。但補償裝置（膨脹節(jié)）只能用在殼壁與管壁溫差低于60～70℃和殼程流體壓強不高的情況。一般殼程壓強超過0.6Mpa時由于補償圈過厚，難以伸縮，失去溫差補償?shù)淖饔茫�就�?yīng)考慮其他結(jié)構(gòu)。 浮頭式換熱器 換熱器的一塊管板用法蘭與外殼相連接，另一塊管板不與外殼連接，以使管子受熱或冷卻時可以自由伸縮，但在這塊管板上連接一個頂蓋，稱之為“浮頭”，所以這種換熱器叫做浮頭式換熱器。其優(yōu)點是：管束可以拉出，以便清洗；管束的膨脹不變殼體約束，因而當(dāng)兩種換熱器介質(zhì)的溫差大時，不會因管束與殼體的熱膨脹量的不同而產(chǎn)生溫差應(yīng)力。其缺點為結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高。 填料函式換熱器 這類換熱器管束一端可以自由膨脹，結(jié)構(gòu)比浮頭式簡單，造價也比浮頭式低。但殼程內(nèi)介質(zhì)有外漏的可能，殼程中不應(yīng)處理易揮發(fā)、易燃、易爆和有毒的介質(zhì)。 U型管式換熱器 U形管式換熱器，每根管子都彎成U形，兩端固定在同一塊管板上，每根管子皆可自由伸縮，從而解決熱補償問題。管程至少為兩程，管束可以抽出清洗，管子可以自由膨脹。其缺點是管子內(nèi)壁清洗困難，管子更換困難，管板上排列的管子少。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，適用于高溫高壓條件。 影響換熱器管板腐蝕的主要因素有： （1）介質(zhì)成分和濃度：濃度的影響不一，例如在鹽酸中，一般濃度越大腐蝕越嚴(yán)重。碳鋼和不銹鋼在濃度為50%左右的硫酸中腐蝕最嚴(yán)重，而當(dāng)濃度增加到60%以上時，腐蝕反而急劇下降； （2）雜質(zhì)：有害雜質(zhì)包括氯離子、硫離子、氰離子、氨離子等，這些雜質(zhì)在某些情況下會引起嚴(yán)重腐蝕 （3）溫度：腐蝕是一種化學(xué)反應(yīng)，溫度每提升 10℃，腐蝕速度約增加1~3倍，但也有例外； （4）ph值：一般ph值越小，金屬的腐蝕越大； （5）流速：多數(shù)情況下流速越大，腐蝕也越大。 設(shè)計注意: 冷熱流體流動通道的選擇 在列管式換熱器內(nèi)，冷熱流體流動通道可根據(jù)以下原則進(jìn)行選擇： （1）不潔凈和易結(jié)垢的的液體宜走管程，因管內(nèi)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(guān)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(jié)構(gòu)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(yīng)力； （7）流量小而粘度大的流體宜走殼程； 流體進(jìn)出口溫度的確定 如果換熱器以冷卻為目的熱流體的進(jìn)出口溫度已由工藝條件確定，而冷卻介質(zhì)的出口溫度則需要選擇。若選擇較高的出口溫度，可選小換熱器，但冷卻介質(zhì)的流量要加大；反之要選擇低的出口溫度，冷卻介質(zhì)流量減少了，但要選大的換熱器，因此冷卻介質(zhì)的出口溫度要權(quán)衡二者的投資大小來確定。