管壳式换热器(又称列管式换热器)是一种以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器,广泛应用于石油、化工、能源、食品、制药等多个领域。它结构简单、造价低、流通截面宽、易于清洗水垢,且能在高温、高压下使用,是目前应用较为广泛的换热器类型之一。
管壳式换热器主要由壳体、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系数,通常在壳体内安装若干挡板,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。
管壳式换热器的工作原理基于热传导和流体动力学的基本原理。当两种流体分别通过管程和壳程时,由于它们之间存在温度差异,热量便会从温度较高的流体传递到温度较低的流体。管束内的管子起到了导热桥梁的作用,使得热量能够从一种流体传递到另一种流体。
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