管壳式换热器是换热器中较常见的一类,在食品、化工、制药、石油等行业都应用较多,是一类通用型设备。管壳式换热器主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。管壳式换热器的材质有普通碳钢、紫铜、或不锈钢等。较常用的管壳式换热器是采用不锈钢制造的,如不锈钢换热器,不锈钢冷凝器,不锈钢冷却器。固定管板式管壳式换热器是较常用的列管式换热器。
管壳式换热器的两种介质分别通过不同的空间,管内流体通过的空间称为管程,从管外(壳体内)通过的空间称为壳程。壳程和管程的介质不同,冷热流体通道的选择主要基于以下几点:
(1)不洁净和易结垢的的液体宜走管程,因管内清洗方便;
(2)腐蚀性流体宜走管程,以免管束和壳体同时受腐蚀;
(3)压强高的宜走管程,以免壳体承受压力;
(4)饱和蒸汽宜走壳程,因饱和蒸汽比较清洁,对流传热系数与流速无关而且冷凝液容易排出;
(5)被冷却的流体宜走壳程,便于散热;
(6)若两流体温差较大,对于刚性结构的换热器,宜将对流传热系数大的流体通过壳程,可减少热应力;
(7)流量小而粘度大的流体宜走壳程;
固定管板式列管式换热器的结构比较简单、紧凑、价格便宜,但管外不能机械清洗。此种换热器管束连接在管板上,管板分别焊在外壳两端,并在其上连接有顶盖,顶盖和壳体装有流体进出口接管。通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。温差大的换热器有温差补偿装置。换热器的折流挡板是为提高壳程流体流速。折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速,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。常用的折流挡板有圆缺形和圆盘形两种,前者更为常用。列管式换热器的换热管常用的有19,25,32的具体根据换热面积和物料特性及温度压力确定。常用的换热管的长度为1米、1.5米、2米、2.5米、3米、4.5米、6米。