1、间 壁 式 换 热 器 的 类 型夹 套 式 换 热 器 这 种 换 热 器 是 在 容 器 外 壁 安 装 夹 套 制 成 ,结 构 简 单 ;但 其 加 热 面 受 容 器壁 面 限 制 ,传 热 系 数 也 不 高 .为 提 高 传 热 系 数 且 使 釜 内 液 体 受 热 均 匀 ,可 在 釜 内 安 装 搅拌 器 .当 夹 套 中 通 入 冷 却 水 或 无 相 变 的 加 热 剂 时 ,亦 可 在 夹 套 中 设 置 螺 旋 隔 板 或 其 它 增加 湍 动 的 措 施 ,以 提 高 夹 套 一 侧 的 给 热 系 数 .为 补 充 传 热 面 的 不 足 ,也 可 在 釜 内
2、部 安 装蛇 管 . 夹 套 式 换 热 器 广 泛 用 于 反 应 过 程 的 加 热 和 冷 却 。 沉 浸 式 蛇 管 换 热 器 这 种 换 热 器 是 将 金 属 管 弯 绕 成 各 种 与 容 器 相 适 应 的 形 状 ,并沉 浸 在 容 器 内 的 液 体 中 .蛇 管 换 热 器 的 优 点 是 结 构 简 单 ,能 承 受 高 压 ,可 用 耐 腐 蚀 材 料制 造 ;其 缺 点 是 容 器 内 液 体 湍 动 程 度 低 ,管 外 给 热 系 数 小 .为 提 高 传 热 系 数 ,容 器 内 可安 装 搅 拌 器 。 喷 淋 式 换 热 器 这 种 换 热 器 是 将
3、换 热 管 成 排 地 固 定 在 钢 架 上 ， 热 流 体 在 管 内 流 动 ,冷却 水 从 上 方 喷 淋 装 置 均 匀 淋 下 ,故 也 称 喷 淋 式 冷 却 器 .喷 淋 式 换 热 器 的 管 外 是 一 层 湍动 程 度 较 高 的 液 膜 ,管 外 给 热 系 数 较 沉 浸 式 增 大 很 多 .另 外 ,这 种 换 热 器 大 多 放 置 在 空气 流 通 之 处 ,冷 却 水 的 蒸 发 亦 带 走 一 部 分 热 量 ,可 起 到 降 低 冷 却 水 温 度 ,增 大 传 热 推 动力 的 作 用 .因 此 ,和 沉 浸 式 相 比 ,喷 淋 式 换 热 器 的
4、传 热 效 果 大 有 改 善 。 套 管 式 换 热 器 套 管 式 换 热 器 是 由 直 径 不 同 的 直 管 制 成 的 同 心 套 管 ,并 由 U 形 弯头 连 接 而 成 .在 这 种 换 热 器 中 ,一 种 流 体 走 管 内 ,另 一 种 流 体 走 环 隙 ,两 者 皆 可 得 到 较 高的 流 速 ,故 传 热 系 数 较 大 .另 外 ,在 套 管 换 热 器 中 ,两 种 流 体 可 为 纯 逆 流 ,对 数 平 均 推 动力 较 大 。 套 管 换 热 器 结 构 简 单 ,能 承 受 高 压 ,应 用 亦 方 便 (可 根 据 需 要 增 减 管 段 数 目
5、). 特 别 是 由 于 套 管 换 热 器 同 时 具 备 传 热 系 数 大 ,传 热 推 动 力 大 及 能 够 承 受 高 压 强 的 优 点 ,在超 高 压 生 产 过 程 (例 如 操 作 压 力 为 3000 大 气 压 的 高 压 聚 乙 烯 生 产 过 程 )中 所 用 的 换 热器 几 乎 全 部 是 套 管 式 。 管 壳 式 换 热 器 管 壳 式 (又 称 列 管 式 ) 换 热 器 是 最 典 型 的 间 壁 式 换 热 器 ,它 在 工 业上 的 应 用 有 着 悠 久 的 历 史 ,而 且 至 今 仍 在 所 有 换 热 器 中 占 据 主 导 地 位 。 管
6、壳 式 换 热 器 主 要 有 壳 体 、 管 束 、 管 板 和 封 头 等 部 分 组 成 ,壳 体 多 呈 圆 形 ,内 部装 有 平 行 管 束 ,管 束 两 端 固 定 于 管 板 上 。 在 管 壳 换 热 器 内 进 行 换 热 的 两 种 流 体 ,一 种在 管 内 流 动 ,其 行 程 称 为 管 程 ； 一 种 在 管 外 流 动 ,其 行 程 称 为 壳 程 。 管 束 的 壁 面 即 为 传热 面 。 为 提 高 管 外 流 体 给 热 系 数 ,通 常 在 壳 体 内 安 装 一 定 数 量 的 横 向 折 流 档 板 。 折 流 档板 不 仅 可 防 止 流 体 短
7、 路 ,增 加 流 体 速 度 ,还 迫 使 流 体 按 规 定 路 径 多 次 错 流 通 过 管 束 ,使湍 动 程 度 大 为 增 加 。 常 用 的 档 板 有 圆 缺 形 和 圆 盘 形 两 种 ,前 者 应 用 更 为 广 泛 .。 流 体在 管 内 每 通 过 管 束 一 次 称 为 一 个 管 程 ,每 通 过 壳 体 一 次 称 为 一 个 壳 程 。 为 提 高 管 内 流体 的 速 度 ,可 在 两 端 封 头 内 设 置 适 当 隔 板 ,将 全 部 管 子 平 均 分 隔 成 若 干 组 。 这 样 ,流 体可 每 次 只 通 过 部 分 管 子 而 往 返 管 束
8、多 次 ,称 为 多 管 程 。 同 样 ,为 提 高 管 外 流 速 ,可 在 壳体 内 安 装 纵 向 档 板 使 流 体 多 次 通 过 壳 体 空 间 ,称 多 壳 程 。 在 管 壳 式 换 热 器 内 ,由 于 管内 外 流 体 温 度 不 同 ,壳 体 和 管 束 的 温 度 也 不 同 。 如 两 者 温 差 很 大 , 换 热 器 内 部 将 出 现很 大 的 热 应 力 ,可 能 使 管 子 弯 曲 ,断 裂 或 从 管 板 上 松 脱 。 因 此 ,当 管 束 和 壳 体 温 度 差 超过 50 时 ,应 采 取 适 当 的 温 差 补 偿 措 施 ,消 除 或 减 小
9、热 应 力 。 混 合 式 换 热 器混 合 式 热 交 换 器 是 依 靠 冷 、 热 流 体 直 接 接 触 而 进 行 传 热 的 ， 这 种 传 热 方 式 避 免 了 传热 间 壁 及 其 两 侧 的 污 垢 热 阻 ， 只 要 流 体 间 的 接 触 情 况 良 好 ， 就 有 较 大 的 传 热 速 率 。 故 凡允 许 流 体 相 互 混 合 的 场 合 ， 都 可 以 采 用 混 合 式 热 交 换 器 ， 例 如 气 体 的 洗 涤 与 冷 却 、 循环 水 的 冷 却 、 汽 -水 之 间 的 混 合 加 热 、 蒸 汽 的 冷 凝 等 等 。 它 的 应 用 遍 及 化 工 和 冶 金 企 业 、动 力 工 程 、 空 气 调 节 工 程 以 及 其 它 许 多 生 产 部 门 中 。（ 寒 西 ）
