管式换热器原理

概述

管式换热器是一种常用的换热设备，它采用圆管作为传热面，热量在圆管内壁和管外壁之间传递。管式换热器广泛应用于化工、石油、造纸、食品加工、医药等行业中，用于加热、冷却、蒸发、结晶、干燥等工艺过程中的热量转移。

结构和工作原理

管式换热器由壳体、管板、管束和支撑等部分组成。热传导介质从进口进入壳体，流经管束内部，通过管壁传递热量，最后从出口排出。由于热传导介质和被传热介质在管内外互不相干，因此管式换热器可避免二者混合污染的问题。通常采用对流换热方式，热量的传递通过流体的对流实现。

优点

管式换热器相对于其他换热器设备来说有以下优点：

1. 热效率高：管壁外表面积大，可承受高温高压，热传导效率高；

2. 承压能力强：化学性能稳定，可承受高压，普通钢制管可以承受的压力可达到10Mpa左右，不锈钢制的管式换热器可承受的压力更大；

3. 结构紧凑：管束紧凑、批量生产，所需热交换面积小，占地面积小并且体积小；

4. 输液性能好：管内流通的介质流动速度快，易清洗、疏通，输液稳定可靠，阻力小。

应用领域

管式换热器广泛应用于化工、石油、造纸、食品加工、医药等行业中，用于加热、冷却、蒸发、结晶、干燥等工艺过程中的热量转移。例如，在化工工业中，根据管式换热器的环境和操作条件，它可以实现多个传热过程如蒸发、冷凝、获得高温或低温热量等。在食品行业中，因其各自独立的管中运行，可在管内液体间实现有效的热传递和热力输送，以及消除各种污染。

总之，管式换热器因其热效率高、承压能力强、结构紧凑、输液性能好而被广泛应用于工业领域。未来，随着科技的进步和创新，管式换热器将不断升级和改进，为各个行业的生产流程提供更加高效、稳定的热传递服务。