一、管壳式换热器简介

管壳式换热器又称列管式换热器。是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构简单、造价低、流通截面较宽、易于清洗水垢；但传热系数低、占地面积大。可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是应用最广的类型。

二、管壳式换热器的结构

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。壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上。进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。为提高管外流体的传热分系数，通常在壳体内安装若干挡板。挡板可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，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排列。等边三角形排列较紧凑，管外流体湍动程度高，传热分系数大；正方形排列则管外清洗方便，适用于易结垢的流体。

三、管壳式换热器的工作原理

管壳式换热器有多层导热特性良好的材料叠合而成工作原理和热水器类似，热水器是由燃气燃烧时产生热而换热器是发热的介质不是明火，换热器内部有两路管道回路，一个是热源另一个是被加热源热源就像热水器燃烧时的火焰如热水或蒸汽等。被加热源就像热水器里被加热的水。还有热源回路中换热器的热源进口前有一个调节阀通过改变这个阀门的开度就可以调节被加热源的温度。

四、管壳式换热器的特点

1、高效节能，该换热器传热系数为6000-8000W/m2.0C。

2、全不锈钢制作，使用寿命长，可达20年以上。

3、改层流为湍流，提高了换热效率，降低了热阻。

4、换热速度快，耐高温（400℃），耐高压（2.5Mpa）。

5、结构紧凑，占地面积小，重量轻，安装方便，节约土建投资。

6、设计灵活，规格齐全，实用针对性强，节约资金。

7、应用条件广泛，适用较大的压力、温度范围和多种介质热交换。

8、维护费用低，易操作，清垢周期长，清洗方便。

9、采用纳米热膜技术，显著增大传热系数。

10、应用领域广阔，可广泛用于热电、厂矿、石油化工、城市集中供热、食品医药、能源电子、机械轻工等领域。

11、传热管采用外表面轧制翅片的铜管,导热系数高，换热面积大。

12、导流板引导壳程流体在换热器内呈折线形连续流动，导流板间距可根据最佳流速进行调节，结构坚固，能满足大流量甚至超大流量、脉动频率高的壳程流体换热。

13、当壳程流体为油液时，适用于粘度低和较清洁的油液换热。

五、管壳式换热器的分类

1、按所用材料分类：金属材料和非金属材料两类。非金属的换热器主要有陶瓷换热器、塑料换热器、石墨换热器和玻璃换热器等。

2、按传热面的特征分类：螺纹管换热器、波纹管换热器、异型管换热器、表面多空管换热器、螺旋扁管换热器、螺旋槽管换热器、环槽管换热器、纵槽管换热器、翅管换热器、螺旋绕管式换热器、翅片管换热器、内插物换热器、锯齿管换热器等。

3、按流体流动形式分类：并流、逆流和错流三种形式。这三种流动形式中，逆流相比其他流动方式，在同等条件下换热器的壁面的热应力最小，壁面两侧流体的传热温差最大，因而是优先选用的形式。

4、按结构特点分类：

（1）固定管板换热器

     1）结构：管束连接在管板上，管板与壳体相焊。

     2）优点：结构简单紧促，能承受较高压力，造价低，管程清洗方便，管子损坏时方便堵管或更换。排管数比U形管换热器多。

     3）缺点：管束与壳体的壁温或材料的线胀系数相差较大时，壳体和管束中将产生较大热应力，为此应需要设置柔性元件（如膨胀节）。不能抽芯无法进行机械清洗。不能更换管束，维修成本较高。

     4）适用范围：壳程侧介质清洁不易结垢，不能进行清洗，管程与壳程两侧温差不大或温差较大但壳侧压力不高的场合。

（2）浮头换热器

     1）结构：两端管板中只有一端与壳体固定，另一端可相对壳体自由移动，称为浮头。浮头由浮头管板，钩圈和浮头盖组成，是可拆连接，管束可从壳体中抽出。管束与壳体的热变形互不约束，不会产生热应力。

     2）优点：可抽式管束，当换热管为正方形或转角正方形排列时，管束可抽出进行机械清洗，适用于易结垢及堵塞的工况。一端可自由浮动，无需考虑温差应力，可用于大温差场合。

     3）缺点：结构复杂，造价高，设备笨重，材料消耗大。浮头端结构复杂影响排管数。浮头密封面在操作时，易产生内漏。

     4）适用范围：适用于壳体和管束之间壁温差较大或壳程介质易结垢的场合。浮头换热器在炼油行业或乙烯行业中应用较多，由于内浮头结构限制了使用压力和温度一般情况Pmax≤6.4MPa,Tmax≤400℃。

（3）U形管换热器

     1）结构：只有一块管板，管束由多跟?U?形管组成，管的两端固定在同一块管板上，换热管可以自由伸缩。

     2）优点：以U形管尾部的自由浮动解决了温差应力的问题。结构简单，价格便宜，承压能力强。

     3）缺点：由于受管弯曲半径的限制，布管较少。壳程流体易形成短路。坏一根U形管相当于两根管，报废率较高。

     4）适用范围：是换热器中唯一可用于高温，高压，高温差的换热器。适用于管壳壁温差较大或壳程介质结垢需要清洗，又不适宜采用浮头式和固定管板的场合。

（4）填料函式换热器

     1）结构：特点与浮头式相似。浮头部分在壳体外，在浮头与壳体的滑动接触面处采用填料函密封结构。

     2）优点：由于采用填料函密封结构，使得管束在壳体内可以自由伸缩，避免了热应力。加工制造方便，节省材料，造价低，由于可抽芯，维修方便。

     3）缺点：填料处易产生泄露。

     4）适用范围：一般适用于2.5MPa以下的工作条件且不能用于易挥发，易燃易爆，有毒及贵重介质的工况。使用温度受限于填料的物性。目前使用较少。

六、管壳式换热器的选用要点

1、根据已知冷、热流体的流量，初、终温度及流体的比热容决定所需的换热面积。初步估计换热面积，一般先假定传热系数，确定换热器构造，再校核传热系数K值。

2、选用换热器时应注意压力等级，使用温度，接口的连接条件。在压力降，安装条件允许的前提下，管壳式换热器以选用直径小的加长型，有利于提高换热量。

3、换热器的压力降不宜过大，一般控制在0.01～0.05MPa之间。

4、流速大小应考虑流体黏度，黏度大的流速应小于0.5～1.0m/s；一般流体管内的流速宜取0.4～1.0m/s；易结垢的流体宜取0.8～1.2m/s。

5、高温水进入换热器前宜设过滤器。

6、热交换站中热交换器的单台处理和配置台数组合结果应满足热交换站的总供热负荷及调节的要求。在满足用户热负荷调节要求的前提下，同一个供热系数中的换热器台数不宜少于2台，不宜多于5台。

七、管壳式换热器的安装要点

1、热交换器应以最大工作压力的1.5倍做水压试验，蒸汽部分应不低于蒸汽供汽压力加0.3MPa；热水部分应不低于0.4MPa。在试验压力下，保持10min压力不降。

2、管壳式换热器前端应留有抽卸管束的空间，即其封头于墙壁或屋顶的距离不得小于换热器的长度，设备运行操作通道净宽不宜小于0.8m。

3、各类阀门和仪表的安装高度应便于操作和观察。

4、加热器上部附件（一般指安全阀）的最高点至建筑结构最低点的垂直净距应满足安装检测的要求，并不得小于0.2m。

八、管壳式换热器的价格行情

点击图片查看广材网管壳式换热器价格

以上就是关于管壳式换热器的结构、原理、分类、选择、注意事项以及价格等相关内容。

希望以上内容对大家有所帮助，想了解更多相关内容，可以关注广材网广材资讯选材百科。