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管壳式换热器,又称为列管式换热器,是一种高能节能的传热设备,其结构主要由外壳、传热管束、管板、折流板和管箱等部件组成。其结构特点主要体现在以下几个方面:
起初,管壳式换热器的外壳多为圆筒形,内部装有管束。这种设计使得流体可以在管内和管外流动,实现热量的有效传递。同时,外壳的圆筒形结构使得换热器具有较大的流通截面,易于清洗水垢,维护起来相对方便。
其次,传热管束是管壳式换热器的核心部件,它负责将热量从一种流体传递到另一种流体。传热管束的设计考虑到了热应力的影响,通过合理的管束排列和支撑结构,可以有效地降低热应力,提高换热器的稳定性和使用寿命。
再者,管板是支撑和固定传热管束的关键部件。在管板上开有管孔,通过这些管孔将管子固定在板上。管板的设计不仅要求具有足够的强度和刚度,还要考虑到密封性能的要求,以确保流体在换热器内部的正常流动。
此外,折流板是设置在管壳式换热器内部的重要部件,它可以提高壳程流体的速度,迫使流体按规定路程多次横向通过管束,从而增强流体湍流程度,提高传热效率。同时,折流板还能起到支撑管束的作用,防止管束在流体冲击下发生振动和变形。
另外,管箱是连接进出口管道和传热管束的部件,它确保了流体在换热器内部的顺畅流动。管箱的设计需要考虑到流体的流速、流向以及压力等因素,以确保流体在换热器内部的均匀分布和有效传热。
总的来说,管壳式换热器的结构特点体现在其圆筒形的外壳、高能的传热管束、支撑和固定管束的管板、增强流体湍流程度的折流板以及连接进出口管道的管箱等方面。这些特点使得管壳式换热器具有结构简单、造价低、流通截面较宽、易于清洗水垢、传热效率高以及适用范围广等优点。
然而,值得注意的是,管壳式换热器的传热系数相对较低,占地面积较大,且在某些特殊工况下可能存在清洗和维修困难的问题。因此,在选择和使用管壳式换热器时,需要根据具体的工艺需求和现场条件进行综合考虑,以确保其能够发挥较佳的性能和效益。