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管式换热器
管式（又称管壳式、列管式） 换热器是最典型的间壁式换热器，它在工业上的应用有着悠久的历史，而且至今仍在所有换热器中占据主导地位。 管式换热器主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成，壳体多呈圆形，内部装有平行管束，管束两端固定于管板上。
中文名 管式换热器 外文名 tube heat exchanger 基本概念 流体在管内流动,其行程称为管程 常见分类 固定管板式 其它相关 涡流热膜换热器 特 点 高效节能
目录
1 基本介绍
2 常见分类
▪ 固定管板式
▪ 浮头式
▪ U型管式
3 性能对比
4 其它相关
▪ 涡流热膜
▪ 陶瓷换热器
5 清洗现状
基本介绍
在管式换热器内进行换热的两种流体,一种在管内流动,其行程称为管程；一种在管外流动,其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。为提高管外流体给热系数,通常在壳体内安装一定数量的横向折流档板。折流档板不仅可防止流体短路,增加流体速度,还迫使流体按规定路径多次错流通过管束,使湍动程度大为增加。常用的档板有圆缺形和圆盘形两种,前者应用更为广泛.。流体在管内每通过管束一次称为一个管程,每通过壳体一次称为一个壳程。为提高管内流体的速度,可在两端封头内设置适当隔板,将全部管子平均分隔成若干组。这样,流体可每次只通过部分管子而往返管束多次,称为多管程。同样,为提高管外流速,可在壳体内安装纵向档板使流体多次通过壳体空间,称多壳程。在管式换热器内,由于管内外流体温度不同,壳体和管束的温度也不同。
常见分类
固定管板式
固定管板式换热器是将两端管板直接与壳体焊接在一起。主要由外壳、管板、管束、封头等主要部件组成。壳体中设置有管束,管束两端采用焊接、胀接或胀焊并有的方法将管子固定在管板上,管板外周围和封头法兰用螺栓紧固。固定管板式换热器的结构简单、造价低廉、制造容易、管程清洗检修方便,但壳程清洗困难,管束制造后有温差应力存在。当换热管与壳体有较大温差时,壳体上还应设有膨胀节 。
浮头式
浮头式换热器一端管板固定在壳体与管箱之间,另一端管板可以在壳体内自由移动,也就是壳体和管束热膨胀可自由。故管束和壳体之间没有温差应力。一般浮头可拆卸,管束可以自由地抽出和装入。浮头式换热器的这种结构可以用在管束和壳体有较大温差的工况。管束和壳体的清洗和检修较为方便,但它的结构相对比较复杂,对密封的要求也比较高。
U型管式
U形管式换热器是将换热管炜成U形,两端固定在同一管板上。由于壳体和换热管分开,换热管束可以自由伸缩,不会由于介质的温差而产生温差应力。U形管换热器只有一块管板,没有浮头,结构比较简单。管束可以自由的抽出和装入,方便清洗,具有浮头式换热器的优点,但由于换热管做成半径不等的U形弯,最外层换热管损坏后可以更换外,其它管子损坏只能堵管。同时,它与固定管板式换热器相比,由于换热管受弯曲半径的限制它的管束中心部分存在空隙,流体很容易走短路,影响了传热效果。
u型管换热器

热交换器
换热器（亦称为热交换器或热交换设备）是用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的工艺要求的装置，是对流传热及热传导的一种工业应用。换热器可以按不同的方式分类。 按其操作过程可分为间壁式、混合式、蓄热式（或称回热式）三大类；按其表面的紧凑程度可分为紧凑式和非紧凑式两类。
中文名 热交换器 外文名 heat exchanger 又 名 热交换设备 作 用 使热量从热流体传递到冷流体 类 型 满足规定的工艺要求的装置 分 类 间壁式、混合式、蓄热式、套管式 时 间 二十世纪20年代 发明人 奥斯顿·淳以
家用类
家用热交换器解决了集体供暖家庭和冬天用热水的难题。它的工作原理跟集体供热的热交换器原理相同。只是大小和样式不同而已。
可分为铸铁式，筒式，钢制式，储水式，板式。
效果都不错。
铸铁式
铸铁式的体积大，重量重。但是里面的铜管买之前可以打开检查一下，不容易被商家坑骗，而且用过几年铜管坏了还可以更换。
筒式
筒式的体积小，交换效率高。但用户不能查看里面铜管的长度，也不能更换铜管，而且还不太美观。
钢制式
钢制式体积有大有小。用户也不能查看里面铜管的长度，而且不能更换铜管。但是比较美观。
板式
板式，体积很小，重量很小。热交换效率很高。里面无铜管。热交换能力跟层数有关。层数看得见，摸得着。
水垢
以上各种交换器在使用过程中都会产生水垢。用了几年后会出现水流小，出水不是太热等情况。但在石家庄等地也出现了专业除垢的公司。通过专业除垢后也能跟新的一样。石家庄华北商贸城就有这样的公司。
不锈钢热交换器
不锈钢热交换器是应用材质为不锈钢材料的热交换器，具有非常好的抗氧化特性，安全卫生，广泛应用食品、医药、采暖、生活用水、空调回水等领域。据换热设备推广中心的资料显示，不锈钢热交换器比传统碳钢换热器的换热效果具有更加良好的传热效果，且寿命使用较长。不锈钢热交换器在当前许多领域取得了较为广泛的应用，该热交换器采用食品级不锈钢材质，具有非常突出的防锈、防结垢的特性。中国主要生产不锈钢热交换器的地区是山东和江苏，这两省是压力容器生产大省，企业规模比较大，设计和制造能力比较突出。
涡流热膜换热器
涡流热膜换热器采用最新涡流热膜传热技术的不锈钢换热器，通过改变流体运动状态来增加传热效果，当介质经过涡流管表面时，强力冲刷管子表面，从而提高换热效率。最高可达10000W/m2℃。
涡流热膜换热器
涡流热膜换热器
这种结构实现了耐腐蚀、耐高温、耐高压、防结垢功能。其它类型的换热器的流体通道为固定方向流形式，在换热管表面形成绕流，对流换热系数降低。
涡流热膜换热器的最大特点在于经济性和安全性统一。由于考虑了换热管之间，换热管和壳体之间流动关系，不再使用折流板强行阻挡的方式逼出湍流，而是靠换热管之间自然诱导形成交替漩涡流，并在保证换热管不互相摩擦的前提下保持应有的颤动力度。换热管的刚性和柔性配置良好，不会彼此碰撞，既克服了浮动盘管换热器之间相互碰撞造成损伤的问题，又避免了普通管壳式换热器易结垢的问题。
性能特点
1.高效节能，该换热器传热系数为6000-8000W/m2.0C。
2.全不锈钢制作，使用寿命长，可达20年以上。
3.改层流为湍流，提高了换热效率，降低了热阻。
4.换热速度快，耐高温（400℃），耐高压（2.5Mpa）。
5.结构紧凑，占地面积小，重量轻，安装方便，节约土建投资。
6.设计灵活，规格齐全，实用针对性强，节约资金。
7.应用条件广泛，适用较大的压力、温度范围和多种介质热交换。
8.维护费用低，易操作，清垢周期长，清洗方便。
9.采用纳米热膜技术，显著增大传热系数。
10.应用领域广阔，可广泛用于热电、厂矿、石油化工、城市集中供热、食品医药、能源电子、机械轻工等领域。

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卧式换热器
卧式换热器是指横向安装而非竖向安装的换热器，其内的冷、热两种流体整体上主要是水平流动而非竖向流动，与其相对的是立式换热器。
中文名 卧式换热器 外文名 horizontal heat exchanger 基本释义 横向安装，流体整体上水平流动 分 类 热力学 领 域 能源 学 科 物理
目录
1 卧式立式区别
2 换热器分类
3 冷干机蒸发器
4 卧式新风空调
5 新型换热器
▪ 螺旋折流板
▪ 新型麻花管
卧式立式区别
换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。换热器在形式上可分为卧式换热器与立式换热器两种，它们的区别主要有：
卧式换热器：稳定安全，能承受较高的工作压力和温度；占地大，安装空间净高要求不高，维护和清理方便，一般不需要平台；冷热两种流体可逆流、顺流；传热系数中等，加热停留时间短,换热效果中等。
立式换热器：稳定安全，需要垂直铺设，通常采用塔状结构；占地少，安装空间净高要求高，一般≮3.5m，要求塔裙高度较高，操作需要平台，拆卸清洗比较麻烦；结构紧凑，配管容易；冷热两种流体一般逆流；传热系数较大，加热滞留时间短，换热效果较好。
如果是采用塔底再沸器，卧式换热器内部充满换热液体,换热面积较大,而且热虹吸效果较好；立式换热器的换热面积和塔釜液位有关，在塔釜液位较低时换热效果较差。
如用于没有相变的情况，特别是液液交换时，两者的效果差别不大；如为气体时，完全没有相变时，两者效果差别不大。如果有相变时，立式的效果好，卧式的效果没有立式的好。绝大部分板式换热器都是采用的立式换热器。
一般情况下，加热不存在相变及工艺物料间热量有效利用换热的，选择卧式的较多，存在相变的如再沸器、膜式、升降膜类换热器选择立式较多；气相冷凝选择卧式和立式的都有，需根据具体的设计条件而定。
冷凝器也有立式及卧式两种。卧式和立式冷凝器二者除安放位置和水的分配不同外，水的温升和用水量也不一样。立式冷凝器的冷却水是沿着重力沿管内壁下流，只能是单行程，故要得到足够大的传热系数，就必须使用大量的水。卧式冷凝器是用泵将冷却水压送到冷却管内，故可制成多行程式冷凝器，且冷却水可以得到足够大的流速和温升。所以卧式冷凝器用少量的冷却水就可以得到足够大的传热效果。但过分地加大流速，传热系数增大不多，而冷却水泵的功耗却显著增加，所以氨卧式冷凝器的冷却水流速一般取1m/s左右为宜，氟利昂卧式冷凝器的冷却水流速大多采用1.5～2m/s。
换热器分类
直接传热式换热器：一种不需传热壁面，由冷流体与热流体直接接触进行换热的操作过程的换热器，此类换热器常用于工业生产中。
间壁传热式换热器：冷、热流体通过管子、板等壁面进行热量交换的传热操作过程的换热器，是最普通的也最常用的换热器，冷、热流体都是流体，可以是空气、烟气、蒸汽、水。这是本文重点进行讨论的换热器类型。
蓄热式换热器：系间歇传热，在废热再生器中是切实可行有效的回收废热的方式，常被用于回收燃烧气体的废热以及蒸汽等用量不均时作为调节手段。 [1]
冷干机蒸发器
为什么冷干机蒸发器多为卧式? 因为冷干机中进行的是压缩空气的冷凝换热。在水蒸气冷凝成水滴的过程中，首先要在铜管外壁形成－层水膜，卧式布置可使水膜成珠状下滴迅速更新换热表面。如果立式布置水滴就会沿铜管表面成帘状流动，帘状流动使水膜变厚影响传热，所以冷干机中蒸发器铜管多采用卧式布置。根据制冷剂“内回路”的使用情况，卧式蒸发器可分干式蒸发器和满液式蒸发器两种。前者冷媒在管内沸腾(蒸发)，空气在管外流动，在冷干机中得到广泛的应用。满液式蒸发器中，冷媒液体在管外沸腾(蒸发)，被冷却的压缩空气在管内流动；冷媒液面将换热铜管全部浸没。满液式蒸发器在冷干机中用得较少，原因是：①不能通过采用外套片等方法来增加放热系数较小－侧的换热面积来增强换热效果；②冷媒氟里昂易溶于冷冻机油，且不易排除，会影响传热效果且影响回油，严重时导致压缩机缺油运行；③不能设置折流挡板来阻拦、集聚凝结水；　④从铜管的受力来看，管内气体压力高于管外冷媒的蒸发压力，铜管容易张裂。 [2]
卧式新风空调
卧式新风空调机组采用高换热性能的冷（热）交换器和低噪声风机，该机组具有性能优越、结构紧凑、功能齐全、运转平稳、占地面积小、维修方便等特点。机组主要由空气过滤器、冷（热）交换器、风机等部件组成。卧式新风空调机组自身不带冷热源。使用时，空气经过过滤器，再经冷（热）交换器冷却或加热后，由风管送入每个房间，考虑全新风的使用特点，设计时适当降低了机组的迎风风速。卧式新风空调机组适用于新风及室内回风系统的场合。广泛应用于宾馆、饭店、商场、医院、办公楼、科研生产单位、写字楼等中央空调系统。 [3]
新型换热器
螺旋折流板
在管壳式换热器中，壳程通常是一个薄弱环节。通常普通的弓形折流板能造成曲折的流道系统(z字形流道)，这样会导致较大的死角和相对高的返混。而这些死角又能造成壳程结垢加剧，对传热效率不利。返混也能使平均温差失真和缩小。其后果是，与活塞流相比，弓形折流板会降低净传热。优越弓形折流板管壳式换热器很难满足高热效率的要求，故常为其他型式的换热器所取代(如紧凑型板式换热器)。
对普通折流板几何形状的改进，是发展壳程的第一步。虽然引进了密封条和附加诸如偏转折流板及采取其他措施来改进换热器的性能，但普通折流板设计的主要缺点依然存在。
为此，美国提出了一种新方案，即建议采用螺旋状折流板。这种设计的先进性已为流体动力学研究和传热试验结果所证实，此设计已获得专利权。此种结构克服了普通折流板的主要缺点。
螺旋折流板的设计原理很简单：将圆截面的特制板安装在“拟螺旋折流系统”中，每块折流板占换热器壳程中横剖面的四分之一，其倾角朝向换热器的轴线，即与换热器轴线保持一倾斜度。相邻折流板的周边相接，与外圆处成连续螺旋状。折流板的轴向重叠，如欲缩小支持管子的跨度，也可得到双螺旋设计。
螺旋折流板结构可满足相对宽的工艺条件。此种设计具有很大的灵活性，可针对不同操作条件，选取最佳的螺旋角；可分别情况选用重叠折流板或是双螺旋折流板结构。
新型麻花管
瑞典alares公司开发了一种扁管换热器，通常称为麻花管换热器。美国休斯顿的布朗公司做了改进。螺旋扁管的制造过程包括了“压扁”与“热扭”两个工序。改进后的麻花管换热器同传统的管壳式换热器一样简单，但有许多激动人心的进步，它获得了如下的技术经济效益：改进了传热，减少了结垢，真正的逆流，降低了成本，无振动，节省了空间，无折流元件。
由于管子结构独特使管程与壳程同时处于螺旋运动，促进了湍流程度。该换热器总传热系数较常规换热器高40%，而压力降几乎相等。组装换热器时也可采用螺旋扁管与光管混合方式。
该换热器严格按照asme标准制造。凡是用管壳式换热器和传统装置之处均可用此种换热器取代。它能获得普通管壳式换热器和板框式传热设备所获得的最佳值。估计在化工、石油化工行业中具有广阔的应用前景。