我要描述的是一种叫做管壳式换热器的设备,它也被称作列管式换热器。这种换热器通过将管束封闭在壳体内,形成壁面作为传热面的间壁式结构。它的设计相对简单,操作可靠,而且可以用各种材料(主要是金属)制造,能够承受高温和高压,是目前最常用的类型。
这种换热器由几个关键部件组成:壳体、传热管束、管板、折流板和管箱。壳体通常是圆筒形,将内部装满了多根的管束,这些管束两端固定在上面的管板上。一种流体会通过这些管子流动,被称为“进过”或“介质”,而另一种流体会从外侧流过被称为“环绕”或“环境”。
为了提高环绕流体的传导系数,我们通常在壳体内部安装挡板。这有助于增加环绕流体速度,让它横向穿过更多次,以增强其湍动程度。而且,这样的排列方式允许我们按等边三角形或正方形来排列这些换热 管子。在等边三角形排列中,每个交叉点更紧凑,但这也意味着环绕流动更加混乱,有利于更好的传导;而正方形排列则使得清洗变得更加容易,对那些易结垢的液体来说尤其重要。
每当一个液态通过一次整个长度,就算是一个完整的循环,而每当一个液态围绕一次整个长度,也算是一个完整循环。这就是为什么它们被称为1-1型换热器。当我们想提高进过中的液态速度时,我们可以在两个端口处设置隔板,将所有水道均匀分成几组。这意味着只有部分水道参与到这个过程中,使得液态需要反复穿越各个水道,这就叫做多重循环同样地,为提升外层流量,我们还可以安装纵向挡板迫使外层流量反复穿越空间,这就是所谓多重回路。当使用多重回路与多重循环结合起来时效果最佳。