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管殼式換熱器的傳熱原理介紹

管殼式換熱器是在殼體中管束壁面作為傳熱面的間壁換熱器。該換熱裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作可靠，可用于各種結(jié)構(gòu)材料(主要為金屬)，可在高溫高壓下使用，是目前應(yīng)用最廣泛的換熱設(shè)備。

管殼式換熱器由殼體、傳熱管束、管板、折流板(擋板)、管箱等部分組成。多為圓筒形，內(nèi)裝有管束，管束的兩端固定在管板上。冷、熱交換的兩種流體，一種在管內(nèi)流動(dòng)，稱為管程流體；另一種在管外流動(dòng)，稱為殼程流體。為了增加管外液的傳熱分系數(shù)，通常在殼體內(nèi)安裝一系列隔板。隔板提高了殼程流體的速度，迫使流體在規(guī)定的距離橫向多次通過管束，從而加強(qiáng)了流體湍流的程度。在管板上的換熱管可以按等邊三角形或正方形排列。等邊三角形布置緊湊，管外湍動(dòng)程度高，傳熱分系數(shù)大；四邊形排列便于管外清洗，適用于易結(jié)垢流體。

流經(jīng)管道的每一次流體被稱為管程，每經(jīng)過殼體一次稱為殼程。因此，這種液體每次僅通過部分管道，因此在管束中來回多次，這稱為多管程。同理，為了增加管外流速，還可以在殼體內(nèi)安裝縱向擋板，迫使流體多次通過殼體空間，稱為多殼程。多管程和多殼程可以配合使用。

管殼式換熱器由于管內(nèi)、外流體的溫度不同，導(dǎo)致?lián)Q熱器的殼體和管束的溫度不同。若兩者溫度差異較大，則會(huì)在換熱器中產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，導(dǎo)致管彎曲、斷裂或脫開。所以，當(dāng)管束與殼體的溫度差超過50℃時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償措施，消除或減小熱應(yīng)力。一般說來，管殼式換熱器制造簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，材料選擇范圍廣，清洗方便，適應(yīng)性強(qiáng)，處理量大，工作可靠，而且因具有某些優(yōu)點(diǎn)，在化工、石油等行業(yè)中仍處于主導(dǎo)地位。