几种换热器的结构解析

换热器的结构

管壳式换热器就是具有换热管和壳体的一种换热设备，换热管与管板连接，再用壳体固定。按其结构型式，主要分为：固定管板式换热器、浮头式换热器、U形管式换热器、填料函式换热器、方形壳体翅片管换热器等。

下面简单介绍几种换热器的结构。

固定管板式换热器：

固定管板式换热器结构如上图所示，换热器的两端管板采用焊接方法与壳体连接固定。换热管可为光管或低翅管。其结构简单，制造成本低，能得到较小的壳体内径，管程可分成多样，壳程也可用纵向隔板分成多程，规格范围广，故在工程中广泛应用。其缺点是壳侧不便清洗，只能采用化学方法清洗，检修困难，对于较脏或对材料有腐蚀性的介质不能走壳程。壳体与换热管温差应力较大，当温差应力很大时，可以设置单波或多波膨胀节减小温差应力

浮头式换热器：

其一端管板与壳体固定，而另一端的管板可以在壳体内自由浮动。壳体和管束对热膨胀是自由的，故当两种介质的温差较大时，管束与壳体之间不会产生温差应力。浮头端设计成可拆结构，使管束可以容易地插入或抽出，这样为检修和清洗提供了方便。这种形式的换热器特别适用于壳体与换热管温差应力较大，而且要求壳程与管程都要进行清洗的工况。浮头式换热器的缺点是结构复杂，价格较贵，而且浮头端小盖在操作时无法知道泄漏情况, 所以装配时一定要注意密封性能

U形管式换热器 ：

上图为双壳程 U形管式换热器。U形管式换热器是将换热管弯成 U形，管子两端固定在同 一块管板上。由于换热管可以自由伸缩，所以壳体与换热管无温差应力。因 U形管式换热 器仅有一块管板，所以结构较简单，管束可从壳体内抽出，壳侧便于清洗，但管内清洗 稍困 难，所以管内介质必须清洁且不易结垢。 U形管式换热器一般用于高温高压情况下， 尤其是 壳体与换热管金属壁温差较大时。 壳程可设置纵向隔板，将壳程分为两程 （如图中所示）。 

填料函式换热器 

 上图为填料函式双管程双壳程换热器， 填料函式换热器的换热管束可以自由滑动， 壳侧介质 靠填料密封。对于一些壳体与管束温差较大， 腐蚀严重而需经常更换管束的换热器， 可采用 填料函式换热器。它具有浮头换热器的优点， 又克服了固定管板式换热器的缺点， 结构简单, 制造方便，易于检修清洗。 填料函式换热器的缺点： 使用直径小；不适于高温、高压条件下；壳程介质不适于易挥发、 易燃、易爆、有毒等介质