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。
列管式换热器是目前化工及酒精生产上应用较广的一种换热器。它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。所需材质 ,可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。在进行换热时,一种流体由封头的连结管处进入,在管流动,从封头另一端的出口管流出,这称之管程;另-种流体由壳体的接管进入,从壳体上的另一接管处流出,这称为壳程列管式换热器。
蒸发式冷凝器
蒸发式冷凝器的换热主要是冷却水在空气中蒸发吸收气化潜热而进行的。按空气流动方式可分为吸入式和压送式。
蒸发式冷凝器由冷却管组、给水设备、通风机、挡水板和箱体等部分组成。冷却管组为无缝钢管弯制成的蛇形盘管组,装在薄钢板制成的长方形箱体内。箱体的两侧或部设有通风机,箱体底部兼作冷却水循环水池。
在既定的热交换设备中其热交换面积是一定的,因而要提高传热量,除了提高对数平均温差外,其重要途径是如何提高传热系数。而冷凝器传热系数的大小则取决于冷凝器的结构、管壁内外两侧(制冷剂侧及冷却介质侧)放热系数以及传热表面污脏的程度,下面简单地分析一下影响冷凝器的传热系数的因素。
列管冷凝器的耐腐蚀性:聚丙烯具有优良的耐化学品腐蚀性,对无机化合物,不论酸、碱、盐溶液,除强氧化物外,几乎直到100°C都对其无破坏作用,对几乎在所有溶剂在室温下均不溶解,一般烷、径、醇、醛、酮等介质上均可使用。
列管冷凝器的特点
(1)卧式壳程冷凝膜传热系数要比立式管内或管外的膜传热系数高数倍,同时不凝物不会在死角积累起来不易排出。
(2)冷却水走管内便于清扫水垢。水走管内容易保证有较高的流速,这对降低水垢生成的速度与提高水膜的传热系数都有好处。
(3)卧式列管式冷凝器,使低层管子处于冷却水进口处,而使冷凝液积于底层,以便降低冷凝液的温度。在表面冷凝系统中,对冷凝液进一步冷却很重要,如果冷凝系统中的温度较高,一接触空气气体就会有大量挥发,一般冷凝液的出口温度要求在60℃或低。当然也可以增加一个单的冷却器,不过这样要增加费用。