填料函式换热器其结构特点是管板只有一端与壳体固定连接,另一端采用填料函密封。管束可以自由伸缩,不会产生因壳壁与管壁温差而引起的温差应力。
填料函式换热器的优点是结构较浮头式换热器简单,制造方便,耗材少,造价低;管束可从壳体内抽出,管内、管间均能进行清洗,维修方便。其缺点是填料函耐压不高,一般小于4.0MPa;壳程介质可能通过填料函外漏,对易燃、易爆、有毒和贵重的介质不适用。
填料函式换热器适用于管、壳壁温差较大或介质易结垢,需经常清理且压力不高的场合。
(5)釜式换热器
釜式换热器结构特点是在壳体上部设置适当的蒸发空间,同时兼有蒸汽室的作用。管束可以为固定管板式、浮头式或 U 型管式。釜式换热器清洗维修方便,可处理不清洁、易结垢的介质,并能承受高温、高压。它适用于液-汽式换热,可作为最简结构的废热锅炉。
管壳式换热器除上述五种外,还有插管式换热器、滑动管板式换热器等其它类型。
2.蛇管式换热器
蛇管式换热器是管式换热器中结构最简单,操作最方便的一种换热设备。通常按照换热方式不同,将蛇管式换热器分为沉浸式和喷淋式两类。
(1)沉浸式蛇管换热器此种换热器多以金属管弯绕而成,制成适应容器的形状,沉浸在容器内的液体中。两种流体分别在管内、管外进行换热。几种常用的蛇管形状。
沉浸式蛇管换热器的优点是结构简单、价格低廉、便于防腐蚀、能承受高压。其缺点是由于容器的体积较蛇管的体积大得多,管外流体的传热膜系数较小,故常需加搅拌装置,以提高其传热效率。
(2)喷淋式蛇管换热器,此种换热器多用于冷却管内的热流体。固定在支架上的蛇管排列在同一垂直面上,热流体自下部的管进入,由上部的管流出。
冷却水由管上方的喷淋装置中均匀地喷洒在上层蛇管上,并沿着管外表面淋沥而下,降至下层蛇管表面,最后收集在排管的底盘中。该装置通常放在室外空气流通处,冷却水在空气中气化时,可带走部分热量,以提高冷却效果。
与沉浸式蛇管换热器相比,喷淋式蛇管换热器具有检修清理方便,传热效果好等优点。其缺点是体积庞大,占地面积大;冷却水量较大,喷淋不易均匀。蛇管换热器因其结构简单、操作方便、常被用于制冷装置和小型制冷机组中。
3.套管式换热器
套管式换热器是由两种不同直径的直管套在一起组成同心套管,其内管用U型肘管顺次连接,外管与外管互相连接而成的,其构造如图片4-43所示。每一段套管称为一程,程数可根据传热面积要求而增减。换热时一种流体走内管,另一种流体走环隙,内管的壁面为传热面。
套管式换热器的优点是结构简单;能耐高压;传热面积可根据需要增减;适当地选择管内、外径,可使流体的流速增大,且两种流体呈逆流流动,有利于传热。其缺点是单位传热面积的金属耗量大;管子接头多,检修清洗不方便。此类换热器适用于高温、高压及小流量流体间的换热。
(二)板式换热器的结构形式
1.平板式换热器