壳体与传热管壁温度之差大于50C，加补偿圈，也称膨胀节，当壳体和管束之间有温差时，依靠补偿圈的弹性变形来适应它们之间的不同的热膨胀。

  特点：结构相对比较简单，成本低，壳程检修和清洗困难，壳程必须是清洁、不易产生垢层和腐蚀的介质。

  两端的管板，一端不与壳体相连，可自由沿管长方向浮动。当壳体与管束因温度不同而引起热膨胀时，管束连同浮头可在壳体内沿轴向自由伸缩，可完全消除热应力。

  安装折流挡板的目的是为提高壳程对流传热系数，为取得良好的效果，挡板的形状和间距必须适当。

  对圆缺形挡板而言，弓形缺口的大小对壳程流体的流动情况有重要影响。由图能够准确的看出，弓形缺口太大或太小都会产生死区，既不利于传热，又往往增加流体阻力。挡板的间距对壳体的流动亦有重要的影响。间距太大，不能确保流体垂直流过管束，使管外表面传热系数下降；间距太小，不便于制造和检修，阻力损失亦大。一般取挡板间距为壳体内径的0.2～1.0倍。

  由前面的我们已知道， ，要增大热流量 可通过提高 ，增大 ，增大 ，那么对换热器进行怎样的改造或设计能达到提高 ，增大 ，增大 ，以此来实现强化传热的目的呢？

  根据流体性质选择适当的垢层热阻R，由R、 、 计算 ，再由传热基本方程计算 。当 小于初选换热器实际所具有的传热面积 ，则计算可行。考虑到所用换热器计算式的准确度及其他未可预料的因素，应使选用换热器面积有15%~25%的裕度，即 / =1.15~1.25，否则应重新估计一个 ，重复以上计算。

  板式换热器早在20世纪20年代开始用于食品制造业，50年代逐渐用于化工及其相近工业部门，现已发展成为一种传热效果较好，结构紧密相连的化工换热设备。主要由一组长方形的薄金属板平行排列构成，用框架夹紧组装在支架上。两相邻流体板的边缘用垫片压紧，达到密封的作用，四角有圆孔形成流体通道，冷热流体在板片的两侧流过，通过板片换热。板上可被压制成多种形状的波纹，可增加刚性；提高湍动程度；增加传热面积；易于液体的均匀分布。

  仅适用于纯并流或纯逆流的情况当采用多管程或多壳程时由于其内流动形式复杂平均推动力mt?逆mmt???冷流体温升热流体温降两流体最初温差冷流体温升????????12211112ttttrttttprpf?根据pr值由图查出各种情况的?值

  换热器是化工、石油、食品及其他许多工业部门的通用设备，在生产中占有主体地位。化工生产中，换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用甚为广泛。由于生产规模、物料的性质、传热的要求等各不相同，故换热器的类型也是多种多样。根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分为三大类：混合式、蓄热式、间壁式。

  把每根管子都弯成U形，两端固定在同一管板上，每根管子可自由伸缩，来解决热补偿问题。

  结构：由不同直径组成的同心套管，可根据换热要求，将几段套管用U形管连接，目的增加传热面积；冷热流体可以逆流或并流。

  优点：结构相对比较简单，加工方便，能耐高压，传热系数较大，能保持完全逆流使平均对数温差最大，可增减管段数量应用方便。

  这一类换热器的特点是在冷热两种流体之间用一金属壁（或石墨等导热性好的非金属）隔开，以使两种流体在不相混合的情况下进行热量交换。由于在三类换热器中，间壁式换热器应用最多，因此下面重点讨论间壁式换热器。

  结构：夹套装在容器外部，在夹套和容器壁之间形成密闭空间，成为一种流体的通道。

  前面学过的对数平均温差 仅适用于纯并流或纯逆流的情况，当采用多管程或多壳程时，由于其内流动形式复杂，平均推动力 的计算式相当复杂。为了方便，可将这些复杂流型的平均推动力的计算结果与进出口温度相同的纯逆流相比较，求出修正系数 ，即

  壳体内装有管束，管束两端固定在管板上。由于冷热流体温度不同，壳体和管束受热不同，其膨胀程度也不同，如两者温差较大，管子会扭弯，从管板上脱落，甚至毁坏换热器。所以，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。

  g、流量小而粘度大的流体一般以壳程为宜，因在壳程 即可达到湍流。但这不是绝对的，如果流动阻力损失允许，将这种流体通入管内并采用多管程结构，反而会得到更高的给热系数。

  以上各点常常不可能同时满足，而且有时还会相互矛盾，故应根据详细情况，抓住主要方面，作出适宜的决定。

  除逆流和并流之外，在列管式换热器中冷、热流体还可以作各种多管程多壳程的复杂流动。当流量一定时，管程或壳程越多，对流传热系数越大，对传热过程越有利。但是，采用多管程或多壳程必导致流体阻力损失，即输送流体的动力费用增加。因此，在决定换热器的程数时，需权衡传热和流体输送两方面的损失。当采用多管程或多壳程时，列管式换热器内的流动形式复杂，对数平均值的温差要加以修正。

  包括各程直管阻力损失 、回弯阻力损失 及换热器进出口阻力损失 构成，其中 可忽略不计。

  （ 包括回弯和进出口局部阻力及封头内流体转向的局部阻力之和，取阻力系数为3）

  a、初步选定流体流动方式，由冷热流体的进出口温度计算温差修正系数 ，应使 0.8，否则应改变流动方式，重新计算；

  c、根据 ，根据系列标准选定换热管的直径、长度及排列；如果是选用，可根据 在系列标准中选用适当的换热器型号；

  结构：蛇管一般由金属管子弯绕而制成，适应容器所需要的形状，沉浸在容器内，冷热流体在管内外进行换热。

  给热系数包括管内流动的给热系数和壳程给热系数，管内流体的给热系数前面已经学过，而壳程的给热系数与折流挡板的形状、板间距，管子的排列方式、管径及管中心距等因素有关。

  壳程中由于设有折流挡板，流体在壳程中横向穿过管束，流向一直在变化，湍动增强，当 即可达到湍流状态。

  ②提高加热剂T1的温度（如用蒸汽加热，可提高蒸汽的压力来达到提高其饱和温度的目的）；降低冷却剂t1的温度。

  结构：冷却水从最上面的管子的喷淋装置中淋下来，沿管表面流下来，被冷却的流体从最上面的管子流入，从最下面的管子流出，与外面的冷却水进行换热。在下流过程中，冷却水可收集再进行重新分配。

  列管式换热器又称为管壳式换热器，是最典型的间壁式换热器，历史悠远长久，占据主导作用。主要由壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。一种流体在管内流动，其行程称为管程；另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。

  无相变传热：1）增大流速；2）管内加扰流元件；3）改变传热面形状和增加粗糙度。

  在传统的间壁式换热器中，除夹套式外，其他都为管式换热器。管式的共同缺点是结构不紧凑，单位换热面积所提供的传热面小，金属消耗量大。随工业的发展，陆续出现了不少的高效紧凑的换热器并逐渐趋于完善。这些换热器基本可分为两类，一类是在管式换热器的基础上加以改进，另一类是采用各种板状换热表面。

  对同一换热器，若单程改为双程，阻力损失剧增为原来的8倍，而给热系数只增为原来的1.74倍，因此在选择换热器管程数时，应该兼顾传热与流体压降两方面的得失。

  a、根据经验选定流速，确定管程数目，并计算管程压降 ，若 ，必须调整管程数目重新计算。

  b、计算管内给热系数 ，若 ，则应改变管程数重新计若改变管程数使 ，则应重新估计 ，另选一换热器型号进行试算。

  a、根据流速范围确定挡板间距，并计算壳程压降 ，若 ，可增大挡板间距。

  优点：单位体积设备所能提供的传热面积大，传热效果好，结构坚固，可选用的结构材料范围宽广，操作弹性大，大型装置中普遍采用。为提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板。折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍动程度大为增加。

  由上式可知，要求 ，必须知道 ， ；而 和 则是由传热面积 的大小和换热器结构决定的。因此，在冷、热流体的流量及进出口温度已知的条件下，选用或设计换热器一定要通过试差计算。

  在这类换热器中，冷热两种流体通过直接混合进行热量交换。在工艺上允许两种流体相互混合的情况下，这是较为方便和有效的，且其结构最简单。非间接接触式换热器常用于气体的冷却或水蒸汽的冷凝。

  蓄热式换热器又称为蓄热器，它主要由热容量较大的蓄热室构成，室中可填耐火砖或金属带等作为填料。当冷、热两种流体交替地通过同一蓄热室时，即可通过填料将得自热流体的热量，传递给冷流体，达到换热的目的。这类换热器的结构相对比较简单，且可耐高温，常用于气体的余热及其冷量的利用。其缺点是设备体积较大，而且两种流体交替时难免有某些特定的程度的混合。

  a、不洁净或易结垢的液体宜在管程，因管内清洗方便，但U形管式的不宜走管程；

  f、若两流体温差大，对于刚性结构的换热器，宜将给热系数大的流体通入壳程，以减小热应力；

  换热管直径越小，换热器单位容积的传热面积越大。因此对于洁净的流体管径可取得小些。但对于不洁净或易结垢的流体，管径应取的大些，以免堵塞。为制造和维修的方便，我国目前试行的系列标准规定采用19×2mm和25×2.5mm两种规格，管长有1.5、2.0、3.0、6.0m，