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1 引言 1.1列管式换热器的结构和特点 1.1.1 介绍列管式换热器 　管壳式换热器(shell and tube heat exchanger)又称列管式换热器。是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构较简单，操作可靠，可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的类型。 　　结构由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上。进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。为提高管外流体的传热分系数，通常在壳体内安装若干挡板。挡板可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度。换热管在管板上可按等边三角形或正方形排列。等边三角形排列较紧凑，管外流体湍动程度高，传热分系数大；正方形排列则管外清洗方便，适用于易结垢的流体。 　　流体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。图示为最简单的单壳程单管程换热器,简称为1-1型换热器。为提高管内流体速度,可在两端管箱内设置隔板，将全部管子均分成若干组。这样流体每次只通过部分管子，因而在管束中往返多次，这称为多管程。同样，为提高管外流速，也可在壳体内安装纵向挡板，迫使流体多次通过壳体空间，称为多壳程。多管程与多壳程可配合应用。 由于管内外流体的温度不同，因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两温度相差很大，换热器内将产生很大热应力，导致管子弯曲、断裂，或从管板上拉脱。因此，当管束与壳体温度差超过50℃时，需采取适当补偿措施，以消除或减少热应力。 1.1.2列管式换热器的结构 根据冷热流体换热方式的不同可将换热器分为混合式换热器、蓄热式换热器和间壁式换热器。其中以间壁式换热器应用最为广泛，型式也最为多样。按换热器传热面形状和结构的特点，间壁式换热器又可分为管式换热器、板式换热器和特殊式换热器三类。 列管式换热器的设计资料比较完善，已有系列化标准。目前我国列管式换热器的设计、制造、检验、验收按“刚制管壳式（即列管式）换热器”（GB151）标准执行。 列管式换热器又称管壳式换热器，是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。它主要由壳体、传热管束、折流板（挡板）和管箱等部件组成。壳体一般为圆筒形，内部装有多根管束，管束两端固定在管板上。进行换热的介质，一种在管内（管程）流动；另一种在管外（壳程）流动。为提高管外流体的传热系数，通常在壳体内设置折流板，折流板的作用是提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度，以提高流经换热器的两种介质的换热效果。但它却增加了换热器在原工艺系统中的阻力，这就有可能影响到原系统的正常运行，从而降低了余热回收工作的效率。 一种流体通过管内流动，其行程称为管程，另一种流体在壳体与管束间的空隙流动，其行程称为壳程。 流体一次通过管程的称为单管程列管换热器。当换热器的传热面积较大时，管子数目较多，为提高管程的流体流速，常将管子平均分成若干组，使流体在管内依次往返多次通过，称为多管程。 增加管程数虽然可以提高流速使对流传热系数增大，但随着管程数增加，流体流动阻力增大，动力费用增加，结构也变得复杂，故管程数不宜过多，通常多为2、4、6程。 同样 ，为提高壳程的流体流速，增大壳程侧的对流传热系数。当常在壳程安装折流挡板，以常见的折流挡板有圆缺形(或称弓形)和圆盘形两种，前者应用较为广泛。 圆缺形折流挡板 圆盘形折流挡板 1.1.3 列管式换热器的特点 列管式换热器是化工生产中常用的一种换热设备, 结构简单, 适应性强; 单位体积所具有的传热面积大并传热效果好; 而且种类多, 型号全。 列管换热器主要特点： 1．耐腐蚀性：聚丙烯具有优良的耐化学品性，对于无机化合物，不论酸，碱、盐溶液，除强氧化性物料外，几乎直到100℃都对其无破坏作用，对几乎所有溶剂在室温下均不溶解，一般烷、径、醇、酚、醛、酮类等介质上均可使用。 2．耐温性：聚丙烯塑料熔点为164-174℃，因此一般使用温度可达110-125℃。 3．无毒性：不结垢，不污染介质，也可用于食品工业。 4．重量轻：对设备安装维修极为方便。 1.2 列管式换热器的分类 列管式换热器种类很多，目前广泛使用的按其温差补偿结构来分，主要有以下几种： 1． 固定管板式换热器： 这类换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜，但管外不能机械清洗。此种换热器管束连接在管板上，管板分别焊在外壳两端，并在其上连接有顶盖，顶盖和壳体装有流体进出口接管。通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的，而管内管外是两种不同温度的流体。因此，当管壁