列管式换热器必须从结构上考虑热膨胀的影响,采取各种补偿的办法,消除或减小热应力,根据所采取的温差补偿措施。为了克服温差应力 必须有温差补偿装置 ,一般在管壁与壳壁温度相差60℃以上时,为了安全起见,换热器应有温差补偿装置,但补偿装置(膨胀节),只能在壳壁与管壁温度低于60~70℃和壳程流体压强不高的情况下。一般壳程压强超过0.6MP时才会由于补偿圈过厚,难于伸缩,失去温差 补偿的作用,就用考虑其他结构
小直径管子能使单位体积的传热面积大,因而在同样体积内可布置更多的传热面。或者说,当传热面积一定时,采用小管径可使管子长度缩短,增强传热,易于清洗。但是减小管径将使流动阻力增加,容易积垢。对于不清洁、易结垢或粘度较大的流体,宜采用较大的管径。因此,管径的选择要视所用材料和操作条件而定,总的趋向是采用小直径管子。
当流体的流量较小而所需的传热面积较大时,需要管数很多,这可能会使流速降低,对流传热系数减小。为了提高流速,可采用多管程。但是管程数过多将导致流动阻力增大,平均温差下降,同时由于隔板占据一定面积,使管板上可利用的面积减少。设计时应综合考虑。采用多管程时,一般应使各程管数大致相同。
换热器是化学、石油化学及石油炼制工业中以及其他一些行业中广泛使用的热量交换设备,它不仅可以单独作为加热器、冷却器等使用,而且是一项化工单元操作的重要附属设备,因此在化工生产中占有重要的地位。
由于工业生产中所用的换热器的目的和要求各不相同,换热设备的类型也多种多样。而这个设计中主要是介绍列管试换热器。列管试换热器在化工生产中主要作为加热(冷却)器,蒸发器和再沸腾器及冷凝器使用。在这些不同的传热过程中,有些为无相变化传热,有些是有相变化传热,他它们具有不同的传热机理,遵循不同的流体力学和传热规律,因此在设计方法上存在一些差别。列管式换热器是目前化工及酒精生产上应用最广的一种换热器。它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。所需材质 ,可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。