管壳式换热器的结构形式

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管壳式热交换器常见的结构形式有：固定管板式热交换器 、浮头式热交换器、U形管式热交换器、填料函式换热器、釜式重沸器等，接下来逐个进行介绍。

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固定管板式热交换器

管子两端与管板可用通过焊接法或胀接法的方式固定连接在一起。从而管束、管板与壳体成为一个不可拆的整体。这就是固定管板式名称的由来。

1-管箱；2-管板；3-换热管；4-拉杆；5-膨胀节；

缺点： 壳程无法进行机械清洗，壳程的检查困难；壳体与管子之间无温差补偿元件时可能产生较大的温差应力。

补救办法：温差较大时须采用膨胀节或波纹管等补偿元件以减少温差应力。

02

浮头式热交换器

浮头式换热器的一端管板与壳体固定；另一端管板与壳体之间没有约束，可在壳体内自由浮动，该端称浮头。

1-管箱；2-管板；3-换热管；4-壳体；5-折流板或支撑板；

（1）由于一端管板与壳体之间没有约束可在壳体内自由浮动， 因此在管束与壳体之间不会产生温差应力。

（2）通常浮头为可拆分式结构，使管束易于抽出或插入，便于检修和清洗。

缺点：结构较为复杂，操作时浮头盖的密封情况难以检查。

适用场合：适用于壳体和管束之间温差较大或壳程介质易结垢的场合。

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U形管式热交换器

U型管式换热器每根管子都弯成U型，管子的进出口均安装在同一管板上。
1-管箱；2-管板；3-定距管；4-壳体；5-拉杆；

缺点：

（1）管内清洗因管子成u形而较困难。

（2）除管束外围的换热管外，其他换热管更换困难。

（3）由于U形管弯管部位的结构特点所致，管束固有频率通常较低，在横向流中易激起振动。

适用场合：

适用于管、壳壁温差较大或壳程介质易结垢需要清洗，管内走清洁而不易结垢的高温、高压、腐蚀性大的物料的场合。

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填料函式换热器

活动管板和壳体之间以填料函的形式加以密封。

1-管箱；2-管板；3-换热管；4-壳体；

（1）填料在管箱内起到分散、混合流体等作用，有利于减少流体动能损失和削弱流体分层现象。

（2）提高管箱的运行稳定性和流动性，降低设备能耗和维护费用。

缺点：

（1）填料的安装和维护要求较高，需要特殊的工艺和设备。

（2） 一些填料可能会对被处理流体产生污染或腐蚀，需选取符合条件的填料。

（3）长期使用后，填料容易堵塞和脱落，需定期清洗和更换，填料的堆积会增加管箱内的压降，降低流体的通过能力。

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滑动管板式换热器

它是填料函式换热器的变形。它把填料函式换热器中的滑动管箱改进为滑动管板，而箱体部分固定。

1-管箱；2-管板；3-换热管；4-壳体；5-折流板或支撑板；

6-拉杆; 7-定距管；8-填料函；9-滑动管板

优点：

结构较浮头式换热器简单，加工制造方便，节省材料，造价比较低廉，且管束从壳体内可以抽出，管内、管间都能进行清洗，维修方便。

缺点：

因填料处易产生泄漏，填料函式换热器一般适用于4MPa以下的工作条件，且不适用于易挥发、易燃、易爆、有毒及贵重介质，使用温度也受填料的物性限制。填料函式换热器现在已很少采用。

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釜式重沸器

釜式重沸器是一种带有蒸发空间的换热器。它与前述几种换热器的主要差别，在于其壳体结构的不同。把固定管板式换热器、浮头式换热器、u形管式换热器等的壳体变成具有一定蒸发空间的简体，即成为相应形式的重沸。如图所示为典型的u形管釜式重沸器。

结构特点：与浮头式、U形管式换热器一样，清洗维修方便，可处理不清洁、易结垢的介质，并能承受高温、高压。