讲述管壳式换热器的构造特点

管壳式换热器由壳体、传热管制、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形，内部装有管制，管制两头固定在管板上。进行换热的冷热两种流体，一种在管内活动，称为管程流体；另一种在管外活动，称为壳程流体。为进步管外流体的传热分系数，通常在壳体内装置若干挡板。等边三角形布置紧凑，管外流体湍流，传热系数大，方形布置便于管外清洗，适用于结垢流体。

挡板可进步壳程流体速度，迫使流体按规则旅程屡次横向经过管制，增强流体湍流程度。换热管在管板上可按等边三角形或正方形摆放。等边三角形摆放较紧凑，管外流体湍动程度高，传热分系数大；正方形摆放则管外清洗便利，适用于易结垢的流体。流体每经过管制一次称为一个管程。⑤釜式换热器釜式换热器结构特点是在壳体上部设置适当的蒸发空间，同时兼有蒸汽室的作用。

每经过壳体一次称为一个壳程。图示为简略的单壳程单管程换热器，简称为1-1型换热器。为进步管内流体速度，可在两头管箱内设置隔板，将悉数管子均分红若干组。这样流体每次只经过部分管子，因而在管制中往复屡次，这称为多管程。20世纪90年代被用于民用空调，由于其优越的导热性，受到越来越广泛的重视，。相同，为进步管外流速，也可在壳体内装置纵向挡板，迫使流体屡次经过壳体空间，称为多壳程。多管程与多壳程可合作使用。

热管换热器在炼油及石化工业上的应用

1 　概述

　　随着人们对环境保护的重视,以及节能增效重要性被逐渐认识,一种新型传热元件———热管日益引起人们的重视。

　　2 　原理

　　热管一般由管壳和内部工作液体(工质)组成。管壳是钢制的、抽成真空的密闭管壳,工质是经过特殊处理的液体,热管加热段吸收热流体热量,热量通过热管壁传给管内工质,工质吸热后蒸发和沸腾,转变为蒸汽,蒸汽在微小压差的作用下上升至放热段,受管外冷流体的冷却作用,蒸汽冷凝并向外放出汽化潜热,冷流体获得热量,冷凝液依靠重力回到加热段。如此周而复始,热流体热量便传给冷流体,使冷流体得到加热。近年来，中国一重进行了上百次试验，攻克了双等级换热管束的焊接和胀接、组装焊接次序、局部热处理等高难技术，终形成了一整套设计、工艺方案，为顺利完成制造提供了技术支持。由于热管内部抽成真空,工质极易蒸发与沸腾,热管起动迅速。

　　3 　热管及热管换热器的研究开发

　　热管的发现及热管换热器因其操作简单,不需要动力、各热管换热***,布置灵活等优点大量应用于石化、冶金行业。

　热管换热器的优点

　　热管换热器是由若干热管组成的,每根或每片热管是一***传热单元,一根或一片热管损坏,不影响其它热管的正常使用;热管外通常有高频焊翅片,大大增加了换热面积;因为热管以相变及工质汽化潜热的方式传递热量,传热;工作介质的循环是依靠回流液的重力作用,不需外加动力,无机械运行部件,增加了设备可靠性,也极大地减少了运行费用;冷凝段与蒸发段彼此***,实现汇源分割。这样流体每次只经过部分管子，因而在管制中往复屡次，这称为多管程。3. 2 　热管的寿命及延长寿命的研究

　　众所周知,金属铁在高温时与工质水易发生反应, Fe H2 O→Fe3 O4 H2↑由于不凝性气体氢气的存在,使得换热管不能将热量传递给冷凝段,也就失去了热管的功用,为解决这一问题,热管界试验了内部成膜、增加吸氢剂等等方案。工业界内部成膜方案使用较为普遍,使得热管内壁反应生成Fe2 O3钝化膜,阻止氢气的进一步生成。③打开进汽阀和冷凝水阀门排净管内存水，然后关闭冷凝水阀门,大约5-6分钟突然关闭进汽阀门,打开冷水阀1]和底部排污阀门,使换热盘管突然冷却,同时排掉脱落水垢,连续3~4次即可全部排净，设备继续投入运行。3. 3 　热管换热器的合理设计

　　如图1所示:热侧放出热量等于冷侧吸收热量,可以通过调整冷、热段翅片的间距及调整冷、热侧面积达到调整管内蒸汽温度及壁温的目的,适当降低管内蒸汽温度确保热管安全及提高末排壁温而避开腐蚀。因此,热管换热器工业设计时,根据现场正常设计工况进行设计,依据上限工况校核管内蒸汽温度,依椐下限工况校核温度,从而使得热管换热器的使用可靠性大大增加。A型封头与B型封头相比多了一片法兰，其耐压性没有B型封头好，其优点是换热器检修时不许将封头拿掉，相对于B型封头来说更加方便。

管壳式换热器

设计计算

1.壳体壁厚计算（包括管箱短节、封头、壳程筒体的壁厚计算）管、壳程筒体壁厚应满足GB151中壁厚的规定，对于碳素钢和低合金钢壁厚是按腐蚀裕量C2=1mm考虑的，对于C2大于1mm的情况，壳体的壁厚应相应增加。

2.开孔补强计算

对于壳体采用钢管制的，建议采用整体补强（增加筒体壁厚或采用厚壁管）；对于比较厚的管箱上开大孔考虑综合经济性

不另行补强应满足的几点要求：

①设计压力≤2.5Mpa

②相邻两孔中心距应不小于两孔直径之和的两倍

③接管公称直径≤89mm

④接管壁厚应表8-1的要求（接管腐蚀裕量为1mm）