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间壁式换热器的主要形式 |
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间壁式换热器的种类很多、从构造上可分为套管式换热器、管壳式换热器、高效间壁式换热器等。
1)套管式换热器(douhle-pipe heat exchanger)
这是最简单的间壁式换热器，由两根同心圆管组成一种流体在内管流动，另一种流体在内外管间的环形通道内流动。根据两种流体的流动方向不同可分为顺流布置和逆流布置。套管式换热器的特点是传热系数小，仅适用于传热量不大或流体流最较小或压力较高的情形。
2)管壳式换热器(shelf and tube heat exchanger)
又称为列管式换热器，这是最传统、应用最广的间壁式换热器，基本结构包
括管束、外壳、管板、封头、挡板和隔板等基本部件。管束是管壳式换热器的传热面，管子的两端固定在管板上，管束和管板一起封装在外壳内，外壳两端装有封头以构成封闭空间。一种流体在管内流动.称为管侧流体;另一种流体在管外和壳体构成的空间内流动，称为壳侧流体。为了改善管壳式换热器的换热效果，在外壳内通常装有折流档板以改变壳侧流休流过管束的方式.在封头内安装隔板可以提高管程流体的流速。
流体在换热器内从一端至另一端的流动路程称为流程，管侧流程称为管程，壳侧流程称为壳程.可以用“壳程数一管程数”表示管壳式换热器的型式。它表示
该换热器是1个壳程、2个管程。在封头中加装必要数量的隔板可以得到4,6,8等多管程结构。将几个壳程串联起来可以得到多壳程结构。
管壳式换热器因结构简单、造价低廉、选材范围广、清洗方便、适应性强、耐高温高压等诸多优点.得到广泛的应用。GB 151一1999详细介绍了管壳式换热器的设计、制造等方面的标准和要求。
3)高效间璧式抉热器
普通管壳式换热器的缺点是传热系数小、体积比较庞大。为了适应节能降耗、提高工业生产经济效益的需求，需要开发适用于不同工况要求的高效能换热设备。对换热器来说，首先要求它有高的传热效率—高效性，同时也应具有较小的体积—紧凑性。所谓紧凑性是指换热器单位体积中所包含的传热面积大小，单位是m²/m³。一般来说，紧凑性大于700 m²/m³的换热器即可称为紧凑式换热器。换热器的高效性和紧凑性对某些传热性能较差的流体之回的换热，如气-气换热器尤为必要。作为换热设备的主要性能指标，高效性和紧凑性已成为近几十年来工程设计和理论研究人员的追求目标。
与传统换热器相比，高效间壁式换热器的优越性表现在:①结构设计能诱使流体产生湍流流动以获得较高的传热系数；②阻止污垢形成；③流程设计使冷、热流体间温差推动力达到最大值。
目前，工程中普遍应用的高效间壁式换热器有螺旋板式换热器(spiral plate heat exchang-er)、板式换热器(plate heat exchanger)、板翅式换热器(plate-fin heat exchanger)、翅片管式换热器(finned一tube heat exchanger),热管换热器(heat pipe heat exchanger)等。
间壁式换热器按照冷热流体的流动方式又可分为顺流(parallel flow)、逆流(counterflow)和复杂流(complex flow)换热器等。两种流体平行流动且流动方向相同的称为顺流换热器，两种流体平行流动但流动方向相反的称为逆流式换热器;其他流动方式均称为复杂流换热器.复杂流又分为平行混合流、一次交叉流、顺流式交又流、逆流式交叉流和混合式交叉流等。
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