1. 2 管壳式换热器
 
管壳式换热器由于始终受到普遍应用和重视,其理论研究的深度和设备改进的步伐都是板式类换热器所不能比拟的。近年来在新的节能及环保要求的技术革新中, 其技术和发展速度又有所提高, 许多新型高效换热器不断涌现, 如折流杆换热器、新结构高效换热器、高效重沸器、高效冷凝器、双壳程换热器、螺纹管换热器、螺纹锁紧环换热器、 环高压换热器、非金属换热器以及稀有金属换热器等[ 3] 。这些新型高效换热器的出现, 已经并正在为飞速发展的经济建设和能源节约作出贡献。
 
1. 3 应用及改进
 
通过以上 2 种换热设备的发展及应用历程我们不难看出, 在板式换热器已经得到广泛发展和应用的今天, 以下 4 个特点仍然是没有改变: 管壳式换热器仍居于主导地位。! 管壳式换热器换热性能远低于板式换热器。 板式换热器结构强度均低于管壳式换热器。#没有换热性能强同时结构强度高的理想型换热器。
 
由于上述原因, 所以人们一直期望能够出现一种兼具二者优点的、传热性能高、结构强度好的理想形式的换热器。但这个目标显然不容易达到。一方面, 在板式换热器若采用诸如管壳式换热器的耐压的圆管结构是比较复杂的问题。即使是设计较合理的螺旋板换热器, 由于其截面是螺旋而不是圆, 设备强度也不尽理想。另一方面, 在管壳式换热器上采用类似板式类换热器的高效换热的薄板换热结构也是有一定难度的。如板壳式换热器, 它是将板式换热装置整体固定于圆筒壳内, 高换热同时获得了高强度, 但结构及制造过于复杂, 且并没有从本质上有各内管与外管板的固定方式可以采用螺栓密封机融合二者的优点。
 
在管壳式换热器的技术改进中, 人们往往把主要精力放在以下几个方面: 换热管直径尽量的细
 
[ , 这样, 管子半径越小, 温度梯度越大, 有利于获得较高的传热系数。! 使管子内外表面变化, 增加湍
 
流程度及汽化功能等, 如槽道、波纹、波节、翅片等等。 改善管外液流的方式, 如多程、错流、折流和导向等等。
 
以上变化都在很大程度上改善或强化了传热,但由于不改变管内流体的柱状流动状态, 不改变管内流体传热的规律, 不改变管内滞流层厚度( 热阻最大) , 所以传热性能和传热系数没有得到大幅度的提高, 仍与板式类换热器在换热强度上有较大的差距。
 
 套管式板式换热器
 
套管式板式换热器在寻求解决以上诸问题方面作出了有益的探索。其结构模型见图 1。在图 1 所示的套管束模型中, 换热管束由众多的套管组成, 每一根套管均由一根外管及其内部的一根同心内管共同构成, 固定管束的管板共有 4 道, 各外管两端固定于两道内管板上, 各内管两端固定于两道外管板上。在每一个换热套管中, 由内管与外管之间的间隙做为流体流动的流道, 该流道呈薄层, 截面为圆环状。该结构可以使 B 相流体在薄层的环形流道内前进,接受双向传热。除固定管板套管式板式换热器的基本形式外, U 形管套管式板式换热器及浮头式套管束换热器( 图 2) 的高温适应性能更好。