管殼換熱器-蒸汽換熱首選
產品概述
管殼式換熱器(shell and tube heat exchanger)又稱列管式換熱器。是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器。這種換熱器結構較簡單，操作可靠，可用各種結構材料（主要是金屬材料）制造，能在高溫、高壓下使用，是目前應用廣的類型。
目前國內外在化工生產中所用換熱設備，管殼式換熱器仍占主導地位。雖然它在換熱效率、結構緊湊性和金屬材料消耗等方面，不如其它新型換熱設備，但它具有結構堅固、操作彈性大、適應性強、可靠程度高、選材范圍廣、處理能力大、能承受高溫和高壓等特點，所以在工程中仍得到廣泛應用。
產品結構
由殼體、傳熱管束、管板、折流板（擋板）和管箱等部件組成。殼體多為圓筒形，內部裝有管束，管束兩端固定在管板上。進行換熱的冷熱兩種流體，一種在管內流動，稱為管程流體；另一種在管外流動，稱為殼程流體。為提高管外流體的傳熱分系數，通常在殼體內安裝若干擋板。擋板可提高殼程流體速度，迫使流體按規定路程多次橫向通過管束，增強流體湍流程度。換熱管在管板上可按等邊三角形或正方形排列。等邊三角形排列較緊湊，管外流體湍動程度高，傳熱分系數大；正方形排列則管外清洗方便，適用于易結垢的流體。
流體每通過管束一次稱為一個管程；每通過殼體一次稱為一個殼程。圖示為簡單的單殼程單管程換熱器,簡稱為1-1型換熱器。為提高管內流體速度,可在兩端管箱內設置隔板，將全部管子均分成若干組。這樣流體每次只通過部分管子，因而在管束中往返多次，這稱為多管程。同樣，為提高管外流速，也可在殼體內安裝縱向擋板，迫使流體多次通過殼體空間，稱為多殼程。多管程與多殼程可配合應用。
產品類型
由于管內外流體的溫度不同，因之換熱器的殼體與管束的溫度也不同。如果兩溫度相差很大，換熱器內將產生很大熱應力，導致管子彎曲、斷裂，或從管板上拉脫。因此，當管束與殼體溫度差超過50℃時，需采取適當補償措施，以消除或減少熱應力。根據所采用的補償措施，管殼式換熱器可分為以下幾種主要類型：
n 固定管板式換熱器 管束兩端的管板與殼體聯成一體，結構簡單,但只適用于冷熱流體溫度差不大,且殼程不需機械清洗時的換熱操作。當溫度差稍大而殼程壓力又不太高時，可在殼體上安裝有彈性的補償圈，以減小熱應力。
n 浮頭式換熱器 管束一端的管板可自由浮動，完全消除了熱應力;且整個管束可從殼體中抽出,便于機械清洗和檢修。浮頭式換熱器的應用較廣，但結構比較復雜，造價較高。
n U型管式換熱器 每根換熱管皆彎成U形，兩端分別固定在同一管板上下兩區，借助于管箱內的隔板分成進出口兩室。此種換熱器完全消除了熱應力，結構比浮頭式簡單，但管程不易清洗。
流道的選擇
進行換熱的冷熱兩流體，按以下原則選擇流道：
n 不潔凈和易結垢流體宜走管程，因管內清洗較方便；
n 腐蝕性流體宜走管程，以免管束與殼體同時受腐蝕；
n 壓力高的流體宜走管程，以免殼體承受壓力；
n 飽和蒸汽宜走殼程，因蒸汽冷凝傳熱分系數與流速無關,且冷凝液容易排出；
n 若兩流體溫度差較大,選用固定管板式換熱器時，宜使傳熱分系數大的流體走殼程，以減小熱應力。
安裝要點
n 熱交換器應以*工作壓力的1.5倍做水壓試驗，蒸汽部分應不低于蒸汽供汽壓力加0.3MPa；熱水部分應不低于0.4MPa。在試驗壓力下，保持10min壓力不降。
n 管殼式換熱器前端應留有抽卸管束的空間，即其封頭于墻壁或屋頂的距離不得小于換熱器的長度，設備運行操作通道凈寬不宜小于0.8m。
n 各類閥門和儀表的安裝高度應便于操作和觀察。
n 加熱器上部附件（一般指安全閥）的*點至建筑結構*點的垂直凈距應滿足安裝檢測的要求，并不得小于0.2m。
執行標準
n GB151-1999 《管殼式換熱器》
n CJ/T 163-2002 《導流型容積式水加熱器和半容積式水加熱器(U型管束)》
n GB50242-2002 《建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范》
n 05R103 《熱交換站工程設計施工圖集》
n 01S122-1～10 《水加熱器選用及安裝》