反复演绎化学工程中的管壳式换热器蒸发器与冷凝器的完美对话
管壳式换热器是一种在封闭壳体内采用管束作为传热介质的间壁式换热设备。这种设计具有结构简单、成本效益高、流动面积宽阔以及清洁维护方便的优点,但同时也存在传热效率相对较低和占用空间较大的缺点。它们能够以多种材料(主要是金属)制造,并且能够承受高温、高压的工作条件。
管壳式换热器由几个关键部件组成,包括壳体、传递热量的管束、连接管束的板块以及用于改善流体混合度的折流板或挡板,以及保护内部结构的外罩等。壳体通常呈圆柱形,并内置有多根排列整齐的管束,两端固定于板块之上。
在这类设备中,一种流体通过内部通道流动,被称为“管程”;另一种则循环于外部被称为“壳程”。为了增强外部流体与内部制冷/加热介质之间的交互作用,往往会在壳内安装一系列挡板,这些挡板可以提高流速并促使水分子更频繁地横向穿过整个系统,从而产生更加剧烈的地毯效应。
换气部分位于这些固定在板上的三角形或正方形排列着的一系列交错管道中。在三角形排列下,每个节位紧密堆叠,以最大化利用空间并创造出更加混乱和活跃的地面层,而正方形排布则允许更容易地清除沉积物,因此适合处理含有易结垢物质的大气或液态介质。