管壳式容积热交换器

　　管壳式容积热交换器偶一般被封闭在管束壁内，作为热交换器壁之间的传热面，这种换热器结构比较简单，运行可靠，可采用各种建筑材料（主要是金属材料）生产，可在高温、高压下使用，是目前应用非常广泛的类型。

　　管壳式容积热交换器的原理

　　管壳式容积热交换器通常由一个壳体、一束传热管、一块管板、一块折叠板（挡板）和一个管箱以及其他部件组成。壳体多为圆柱形，内管束和管束的两端都固定在管板上。传热是用两种流体进行的，热的和冷的，一种在管内流动，称为管内工作流体，另一种在管外流动，称为壳内工作流体。为了提高流体在管道外部的传热系数，通常在外壳上安装一些挡板。挡板增加了壳内工艺流体的速度，迫使流体横向通过管束数次，增加了流体的湍流程度。热交换器的管子可以在管板上排列成等边三角形或正方形。等边三角形比较紧凑，管外流体湍流大，传热系数高；方形排列的管外容易清洗，适合流体容易结垢。

　　管壳式容积热交换器流体通过管束的每一个通道称为一个管程；通过壳的每一个通道称为一个壳程。为了提高管束中流体的速度，可以在管束的两端安装一个箱形挡板，将所有管子分成几组。这样一来，液体每次只通过部分管子，从而在管束中进行多次循环旅行，这被称为多管过程。同样，为了提高管外的流速，也可以在壳内安装一个纵向挡板，迫使流体多次通过壳内空间，这就是所谓的多管工艺。多管和多壳工艺可以一起使用。

　　管壳式容积热交换器板块放在热交换器管子上面，与其他壳管式热交换器相比，是很薄的。当管束和壳体之间的温差过大并产生不同的膨胀时，往往会出现管子和管板之间的界面分离和介质泄漏，所以当只应用于冷热传热介质时，温差较小，壳体工艺在换热器运行中不需要任何机械清洗。当温差稍大且壳内压力不太高时，可在壳内安装一个补偿器以减少热应力。

　　带浮头的管壳式容积热交换器有两块破损的管板，只有管板的一端与壳体永久焊接，管板的另一端可以在壳体内自由浮动，完全消除了热应力，末端成为一个浮头。整个管束可以从外壳上拆下来，以方便机械清洗和维护。浮头式热交换器被广泛使用，但其结构更复杂，价格也更高。

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