管壳式换热器,其结构设计巧妙,采用封闭在壳体内的管束作为传热媒介,以确保高效的能量交换。这种中间壁式换热器因其简单性和操作可靠性而广受欢迎,并且能够应用于多种材料(主要是金属)制造,适应复杂的工作条件,如高温、高压环境。这类设备由几个关键部件构成:壳体、传热管束、精密制成的管板、用于增强流动性的折流板以及保护性的管箱。壳体通常呈圆筒形,将内部空间充满了排列有序的管束,这些管束两端通过特殊设计固定在稳固的管板上。
进行冷却或加热的是两种不同温度和状态的流体,其中一股流动在紧凑且优化过的小型通道内,即被称为“传递于内部”;另一股则沿着外围通道运行,被称为“循环于外部”。为了提升这第二个流体对第一个流体影响力,通常会在壳体内部设置若干分隔板,它们不仅增加了速度,还促使这些液态或气态物质更频繁地穿梭过那些微小通道,从而激发湍流现象。
换热过程中的每一次完整循环便被称作一个“单独路径”,而对于这个过程,在每次完全穿越整个外围空间时,我们又可以说是一次完整“回圈”。图示展示的是一种基本配置,即单独路径与单独路径交替使用,这样的设计被简化描述为1-1型。为了进一步提升那些内部水路高速运动,我们可以将所有水线均匀分配到不同的区域中,每一次只允许它们访问特定的部分,然后再返回,而不是全程都必须经过同一条水线。这就是所谓的多重路径策略。而相似的原理也适用于提高那些周边空气或液态物质通过空间移动速度,可以安装纵向挡板来迫使它们反复横穿整片空间,使得整个系统更加高效运转。此外,我们还可以结合使用多重路径与多重回圈策略,以实现最佳性能。