管壳式换热器(shell and tube heat exchanger),也被称为列管式换热器,其工作原理是利用封闭在壳体内的管束作为传热面的间壁。这种设计相对简单,操作稳定,并且可以以各种材料(主要是金属)制造,使其能够承受高温和高压环境,是当前最常见的类型之一。
这类换热器由几个关键部件组成:壳体、传热管束、管板、折流板以及固定这些部件的管箱。壳体通常呈圆筒形,内部嵌入着一系列的穿孔结构,这些穿孔结构两端都固定在强力支撑它们的特殊板块上。
冷和热流体分别通过不同的路径进行交换。一种流体在内层循环,称为“内部流动”,而另一种则在外层循环,被称作“外部流动”。为了提高外部流动中的传热效率,通常会安装多个挡板,这样可以增加液态物质横向移动次数,从而促进更多有效的混乱状态。
换热用的金属片或排列得更紧凑的是等边三角形,而更宽松排列的是正方形。这意味着,如果使用等边三角形排列,可以提供更好的清洁性,但同时可能会导致更多污垢积累。如果采用正方形排列,则便于清洁,但可能需要考虑到易结垢的问题。此外,还有其他几种不同形式和尺寸可供选择,以适应不同的应用需求。