2)U型管式換熱器：

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其結(jié)構(gòu)特點是只有一個管板，換熱管為U型，管子兩端固定在同一管板上。管束可以自由伸縮，當(dāng)殼體與U型換熱管有溫差時，不會產(chǎn)生溫差應(yīng)力。U型管式換熱器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，只有一個管板，密封面少，運行可靠，造價低；管束可以抽出，管間清洗方便。

其缺點是管內(nèi)清洗比較困難：由于管子需要有一定的彎曲半徑，故管板的利用率較低，在同樣的體積下所提供的傳熱面積較小；只有一塊管板支撐管束，操作中易發(fā)生振動。內(nèi)層管子壞了不能更換，因而報廢率較高(一根U形管相當(dāng)于兩根直管)。U型管式換熱器適用于管、殼壁溫差較大或殼程介質(zhì)易結(jié)垢，而管程介質(zhì)清潔不易結(jié)垢以及高溫、高壓、腐蝕性強的場合。一般高溫、高壓、腐蝕性強的介質(zhì)走管內(nèi)，可使高壓空間減小，并可節(jié)約材料和減少熱損失。

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3)浮頭式換熱器：

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其結(jié)構(gòu)特點是將管側(cè)一端的管板用法蘭固定到殼體上，另一端管板可以在殼體內(nèi)沿軸向自由伸縮，該端稱為浮頭。浮頭式換熱器的優(yōu)點是當(dāng)換熱管與殼體有溫差存在，殼體或換熱管膨脹時，互不約束，不會產(chǎn)生溫差應(yīng)力；管束可從殼體內(nèi)抽出，便于管內(nèi)和管間的清洗。其缺點是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用材量大，造價高；浮頭蓋與浮動管板之間若密封不嚴，發(fā)生內(nèi)漏，會造成兩種介質(zhì)的混合。浮頭式換熱器適用于殼體和管束壁溫差較大或殼程介質(zhì)易結(jié)垢的場合。

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2.1.2選擇適宜的流體走管程和殼程

   1)不潔凈的，易結(jié)垢的或帶固體顆粒的流體適宜走管程，便于清洗(一般冷卻水含雜質(zhì)多，硬度高，易結(jié)垢，走管程)；

   2)腐蝕性的或高溫高壓的流體宜走管程，從而避免管束和殼體同時受腐蝕和受壓；

  3)粘度較小，流量小的流體；被加熱的或不易加熱的流體宜走管程；

  4)被冷卻的流體宜走殼程，便于散熱，但冷凍劑卻最好走管程，因為管程熱損失小；

  5)飽和蒸汽宜走殼程，因為蒸汽比較潔凈，還便于排出不凝氣和冷凝液；

2.2換熱器的基本操作和常見故障處理

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常見故障 產(chǎn)生原因 處理方法
5 H- g6 o: M) I" p傳熱效率下降1)列管結(jié)疤和堵塞2)殼體內(nèi)不凝氣或冷凝液增多(3)管路或閥門有堵塞 1)清洗管子2)排放不凝氣或冷凝液(3)檢查清理
5 U& C8 f$ l* M6 m發(fā)生振動1)殼程介質(zhì)流速太快2)管路振動所引起3)管束與折流板結(jié)構(gòu)不合理4)機座剛度較小1)調(diào)節(jié)殼程介質(zhì)流量2)加固管路3)改進設(shè)計4)適當(dāng)加固

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2.3套管式換熱器

套管式換熱器是由兩種不同直徑的直管套在一起組成同心套管，其內(nèi)管用U型肘管順次連接，外管與外管互相連接而成的，換熱時一種流體走內(nèi)管，另一種流體走環(huán)隙，內(nèi)管的壁面為傳熱面。此類換熱器適用于高溫、高壓及小流量流體間的換熱。

2.4蛇管式換熱器

通常按照換熱方式不同，將蛇管式換熱器分為沉浸式和噴淋式兩類。

沉浸式蛇管換熱器多以金屬管彎繞而成，制成適應(yīng)容器的形狀，沉浸在容器內(nèi)的液體中，兩種流體分別在管內(nèi)、管外進行換熱。為了改善傳熱效果，通常在容器里裝設(shè)攪拌器。

沉浸式蛇管換熱器具有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、材料范圍廣。能承受高壓、操作管理方便等優(yōu)點，常用在傳熱量不大的反應(yīng)釜中作輔助加熱器用。

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   噴淋式蛇管換熱器：冷卻水由管上方的噴淋裝置中均勻地噴灑在上層蛇管上，并沿著管外表面淋瀝而下，降至下層蛇管表面，最后收集在排管的底盤中。該裝置通常放在室外空氣流通處，冷卻水在空氣中氣化時，可帶走部分熱量，以提高冷卻效果。

2.5螺旋板式換熱器

它是由兩張間隔一定的平行薄金屬板卷制而成的。兩張薄金屬板形成兩個同心的螺旋型通道，兩板之間焊有定距柱以維持通道間距，在螺旋板兩側(cè)焊有蓋板。冷、熱流體分別通過兩條通道，通過薄板進行換熱。適用于流速較高，溫差較小，操作溫度和壓力不宜太高的場合。因整個換熱器為卷制而成，一旦發(fā)現(xiàn)泄漏，維修很困難。

2.6翅片管式換熱器

其結(jié)構(gòu)特點是在換熱器管的外表面或內(nèi)表面裝有許多翅片，常用的翅片有縱向和橫向兩類。翅片管式換熱器適用于兩種流體的傳熱膜系數(shù)相差很大的情況。翅片管式換熱器作為空氣冷卻器，在工業(yè)上應(yīng)用很廣。

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2.7夾套式換熱器

夾套式換熱器結(jié)構(gòu)如圖所示。夾套空間是加熱介質(zhì)或冷卻介質(zhì)的通路，這種換熱器主要用于反應(yīng)過程的加熱或冷卻。當(dāng)用蒸汽進行加熱時，蒸汽上部接管進入夾套，冷凝水由下部接管流出。作為冷卻器時，冷卻介質(zhì)(如冷卻水)由夾套下部接管進入，由上部接管流出。

夾套式換熱器結(jié)構(gòu)簡單，但由于其加熱面受容器壁面限制，傳熱面較小，且傳熱系數(shù)不高，常用于傳熱量不大的場合，為改進這些缺點，通常在容器內(nèi)裝上攪拌器使流體處于強制對流狀態(tài)，同時在容器內(nèi)加設(shè)盤管，以增大傳熱面積。

2.8板式換熱器

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板式換熱器是由一組長方形的薄金屬板平行排列，夾緊組裝于支架上面構(gòu)成。兩相鄰板片的邊緣襯有墊片，壓緊后板間形成密封的流體通道，且可用墊片的厚度調(diào)節(jié)通道的大小。每塊板的四個角上，各開一個圓孔，其中有兩個圓孔和板面上的流道相通，另兩個圓孔則不相通。它們的位置在相鄰板上是錯開的，以分別形成兩流體的通道。冷、熱流體交替地在板片兩側(cè)流動，通過金屬板片進行換熱。板式換熱器便于清洗，操作壓力和溫度受密封墊片材料性能限制而不宜過高。