列管式换热器

什么是列管式换热器

作者：佚名来源：网络点击数: 2071 日期：2008-7-15

列管式换热器是目前化工及酒精生产上应用最广的一种换热器。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。

在列管式换热器中，管束的表面积即为该换热器所具有的传热面积。当传热面积较大，管子数目较多时，为了提高管内流体的流速，增大管内一侧流体的传热膜系数，常将全部管子平均分成若干组，流体每次只流经一组管子，即采用多管程结构。其方法是在封头内装设隔板，在一端的封头内装设一块隔板，便成二管程；在进口端装两块挡板，另一端装一块隔板，便成四管程；如此，还可以设置其他多管程，但过多使流体阻力增大，隔板占有分布管面积，而使传热面积减小。

列管换热器（又名列管式冷凝器），按材质分为碳钢列管换热器，不锈钢列管换热器和碳钢与不锈钢混合列管换热器三种，按形式分为固定管板式、浮头式、U型管式换热器，按结构分为单管程、双管程和多管程，传热面积1～500m2，可根据用户需要定制。

■列管式换热器型式的选择：

列管式换热器种类很多，目前广泛使用的按其温差补偿结构来分，主要有以下几种：

1．固定管板式换热器：

这类换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜，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。同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的，而管内管外是两种不同温度的流体。因此，当管壁与壳壁温差较大时，由于两者的热膨胀不同，产生了很大的温差应力，以至管子扭弯或使管子从管板上松脱，甚至毁坏换热器。

为了克服温差应力必须有温差补偿装置，一般在管壁与壳壁温度相差50℃以上时，为安全起见，换热器应有温差补偿装置。但补偿装置（膨胀节）只能用在壳壁与管壁温差低于

60～70℃和壳程流体压强不高的情况。一般壳程压强超过0.6Mpa时由于补偿圈过厚，难以伸缩，失去温差补偿的作用，就应考虑其他结构。

2．源头或换热器：

换热器的一块管板用法兰与外壳相连接，另一块管板不与外壳连接，以使管子受热或冷却时可以自由伸缩，但在这块管板上连接一个顶盖，称之为“浮头”，所以这种换热器叫做浮头式换热器。其优点是：管束可以拉出，以便清洗；管束的膨胀不变壳体约束，因而当两种换热器介质的温差大时，不会因管束与壳体的热膨胀量的不同而产生温差应力。其缺点为结构复杂，造价高。

3．填料函式换热器：

这类换热器管束一端可以自由膨胀，结构比浮头式简单，造价也比浮头式低。但壳程内介质有外漏的可能，壳程中不应处理易挥发、易燃、易爆和有毒的介质。

4． U型管式换热器：

这类换热器只有一个管板，管程至少为两程，管束可以抽出清洗，管子可以自由膨胀。其缺点是管子内壁清洗困难，管子更换困难，管板上排列的管子少。

对于列管式换热器，一般要根据换热流体的腐蚀性及

其它特性来选择结构与材料，根据材料的加工性能，流体的压力和温度。换热器管程与壳程的温度差，换热器的热负荷，检修清洗的要求等因素决定采用哪一类的列管式换热器。

■列管换热器主要特点：

1．耐腐蚀性：聚丙烯具有优良的耐化学品性，对于无机化合物，不论酸，碱、盐溶液，除强氧化性物料外，几乎直到100℃都对其无破坏作用，对几乎所有溶剂在室温下均不溶解，一般烷、径、醇、酚、醛、酮类等介质上均可使用。

2．耐温性：聚丙烯塑料熔点为164-174℃，因此一般使用温度可达110-125℃。

3．无毒性：不结垢，不污染介质，也可用于食品工业。

4．重量轻：对设备安装维修极为方便。

■列管换热器应用构造：

具有：耐腐蚀性能好，耐温高、导热好、体轻、占地面积小，无毒性，不结垢，安装维修方便，应用面广、价格低廉等优点一九八零年化工十多个单位的专定、学者、技术人员领导同志参加。鉴定意见认为："在填充改性，二次成型加工，专用工具焊接等方面的研制工作都是成功的。在国内是先进的，在应用石墨填充改性聚丙烯并制成换热器方面也是首创的。实践证明，效果良好，建议推广应用"。并用于同年荣获中华人民共和国化学工业部重大成果奖。

■列管换热器应用范围：

本设备适用于在化工、轻工、冶金、制药、食品、化纤等工业中做各种用途的换热设备，尤宜于做冷凝器，代替原有的不锈钢，搪瓷、石墨、玻璃冷凝器。使用后效果显著。

■ GH型浮头列管式石墨换热器

结构与特点：

结构简单、紧凑、流体阻力小，可制造大型设备，但耐压、耐温性较块孔式低，适用于非强烈冲击、振动较小的场合，并以作冷却、冷凝器为好，经特殊工艺加工后，亦可作一般加热设备用。

本设备分Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅰ型不带气液分离器，Ⅱ型带气液分离器，作冷凝器时应选用Ⅱ型。

本设备一般由Ф23／Ф22mm挤压石墨管组装，也可生产由Ф50／Ф36mm石墨管组装的列管式石墨换热器。

浮动管板与钢制筒体的密封一般用盘根密封，也可用0型橡胶密封圈。

技术特性：（按HG5－1320－80制造）

许用温度：作加热器：-20－120°C

作冷却器：-20－130°C

许用压力：壳程：≤0.4Mpa 管程：≤0.2Mpa

规格：5－350M2 （亦可设计、制400M2以上设备）。

■石墨改性／玻璃纤维增强聚丙烯列管式换热器

近期发展起来的新型热交换设备,整套设备采用优质耐腐蚀性能的石墨和聚丙烯(玻璃纤维)制成,具有抗腐、耐高温、导热快、占地面积小、无毒性、不结垢、安装维修方便、应用范围广、价格低廉等品、冶金、石油、化纤等多种行业中。优点。广泛适用于化工、医药、试剂、染料、食