管壳式换热器优缺点

管壳式换热器按照其结构特点可分为以下几类:
1、固定管板换热器
1.1结构：管束连接在管板上，管板与壳体相焊；
1.2优点：结构简单紧凑，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。

1.3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组件（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。

1.4使用范围：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
2.1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。

管束与壳体的热形变互不约束，不会产生热应力。

2.2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。

2.3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。

2.4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，一般情况下Pmax≤6.4MPa，Tmax≤400℃。

3、U形管换热器
3.1结构：只有一块管板，管束由多根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。

3.2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。

3.3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形管相当于坏两根管，报废率较高。

3.4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
4.1结构：特点和浮头式相似。

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。

4.2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。

4.3缺点：填料处易产生泄露。

4.4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。

适用温度受限于填料的物性。

目前适用较少。