简析管壳式换热器传热机理

管壳式换热器是把管子与管板连接，再用壳体固定。它的型式大致分为固定管板式、釜式浮头式、U型管式、滑动管板式、填料函式及套管式等几种，前面我们简要介绍过。根据介质的种类、压力、温度、污垢和其他条件，管板与壳体的连接的各种结构型式特点，传热管的形状和传热条件，造价，维修检查方便等情况来选择设计制造各种管壳式换热器。

一般来说，管壳式换热器制造容易，生产成本低，选材范围广，清洗方便，适应性强，处理量大，工作可靠，且能适应高温高压。虽然它在结构紧凑性、传热轻度和单位金属消耗量方面无法与板式和板翅式换热器相比，但它由于具有前述的一些优点，因而在化工、石油能源等行业的应用中仍处于主导地位。

管壳式换热器是把管子与管板连接，再用壳体固定。它的型式大致分为固定管板式、釜式浮头式、U型管式、滑动管板式、填料函式及套管式等几种，前面我们简要介绍过。根据介质的种类、压力、温度、污垢和其他条件，管板与壳体的连接的各种结构型式特点，传热管的形状和传热条件，造价，维修检查方便等情况来选择设计制造各种管壳式换热器。

介绍管壳式换热器的防震措施

1、降低壳程流体流速.当传热管的固有频率一定时,降低壳程流速,婉可避免激发共振,但这往往是生产操作所不允许的.若运行条件不能改变,可在换热器进、出口管处设计防冲板,导流筒或液体出口分配器等,降低壳程进,出口处流速,使流体脉动值降到低.其中设置导流筒是防止流体冲刷管束:降低壳程流体进入管束的有效措施.设计上也可以用增大管间隙,改变管束的排列角的办法来降低流速。

2、提高管子的目振频率.提高管子的;自"振频率可大大喊少共振的机会.提高频率的有效的方法就是减少跨距电管子的固有频率写跨距的平方成反比;跨距缩短丁倍,白振频率约增大三倍.例如,跨距若减少扔拷,则固有频率可提高50%.管子间隙处插入板条或杆状物来限制管子的运动可以增加管子的自振频率,这个方法对于换热器的U形变督区可以有效地防止振动。

3、设置消声隔板.在壳程设置平行于管子轴线的纵向隔板.可以有效地降低噪声.隔板的位置应离开驻波节而接近波腹。

4、***周期性旋涡的影响.在管子的外表面周向缠绕金属丝或沿轴设置金属条都可***或削弱周期性旋涡的影响,减小作用在管上的交变力.:改变折流板的形式以攻变换热管的支承状况也可减小振动如采用折流杆代替传统的折流体不仅可以起到防振的效果,还可以强化转换,减少污垢与壳程压力降。

管壳式换热器由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。管壳式换热器设计的几点因素：1.按流体种类、冷却流体的流量、进出口温度、工作压力等计算出需要传递的热量。 2.根据流体的腐蚀性及其它特性选择管子和壳体的材料。并根据材料加工特性,流体的流量、压力、温度,换热管与壳体的温度,需要传递热量的多少,造价的高低及检修清洗方便等因素,决定采用哪一种类型的管壳式换热器。 3.确立流体的流动空间,即确定管程与壳程内分别是什么介质 4.确定参与换热器的两种流体的流向,使并流、逆流还是错流。并计算出流体的有效平均温差. 5.根据经验初选传热系数K,并估算所需传热面积A。 6.根据计算出传热面积A,参照国管式换热器标准系列，初步确定换热器的基本参数（管径、管程数、管子根数、管长、管子排列方式、折流元件等的型式及布置、壳体直径等结构参数）。 7.根据确定的标准系列尺寸，进行传热系数的校核和阻力降的计算。后按标准选用换热器或者进行机械设计。