換熱器（冷凝器）

換熱器（冷凝器）?換熱器既可是一種單獨的設備，如加熱器、冷卻器和凝汽器等；也可是某一工藝設備的組成部分，如氨合成塔內的熱交換器。由于制造工藝和科學(xué)水平的限制，早期的換熱器只能采用簡(jiǎn)單的結構，而且傳熱面積小、體積大和笨重，如蛇管式換熱器等。隨著(zhù)制造工藝的發(fā)展，逐步形成一種管殼式換熱器，它不僅單位體積具有較大的傳熱面積，而且傳熱效果也較好，長(cháng)期以來(lái)在工業(yè)生產(chǎn)中成為一種典型的換熱器。

換熱器（冷凝器）?換熱器按傳熱方式的不同可分為混合式、蓄熱式和間壁式三類(lèi)。 一般換熱器都用金屬材料制成，其中碳素鋼和低合金鋼大多用于制造中、低壓換熱器；不銹鋼除主要用于不同的耐腐蝕條件外，奧氏體不銹鋼還可作為耐高、低溫的材料；鎳合金則用于高溫條件下.

列管式換熱器的結構比較簡(jiǎn)單、緊湊、造價(jià)便宜，但管外不能機械清洗。此種換熱器管束連接在管板上，管板分別焊在外殼兩端，并在其上連接有頂蓋，頂蓋和殼體裝有流體進(jìn)出口接管。通常在管外裝置一系列垂直于管束的擋板。同時(shí)管子和管板與外殼的連接都是剛性的，而管內管外是兩種不同溫度的流體。因此，當管壁與殼壁溫差較大時(shí)，由于兩者的熱膨脹不同，產(chǎn)生了很大的溫差應力，以至管子扭彎或使管子從管板上松脫，甚至毀壞換熱器。?

為了克服溫差應力必須有溫差補償裝置，一般在管壁與殼壁溫度相差50℃以上時(shí)，為安全起見(jiàn)，換熱器應有溫差補償裝置。但補償裝置（膨脹節）只能用在殼壁與管壁溫差低于60～70℃和殼程流體壓強不高的情況。一般殼程壓強超過(guò)0.6Mpa時(shí)由于補償圈過(guò)厚，難以伸縮，失去溫差補償的作用，就應考慮其他結構。

浮頭式換熱器的一塊管板用法蘭與外殼相連接，另一塊管板不與外殼連接，以使管子受熱或冷卻時(shí)可以自由伸縮，但在這塊管板上連接一個(gè)頂蓋，稱(chēng)之為“浮頭”，所以這種換熱器叫做浮頭式換熱器。其優(yōu)點(diǎn)是：管束可以拉出，以便清洗；管束的膨脹不變殼體約束，因而當兩種換熱器介質(zhì)的溫差大時(shí)，不會(huì )因管束與殼體的熱膨脹量的不同而產(chǎn)生溫差應力。其缺點(diǎn)為結構復雜，造價(jià)高。

填料函式換熱器管束一端可以自由膨脹，結構比浮頭式簡(jiǎn)單，造價(jià)也比浮頭式低。但殼程內介質(zhì)有外漏的可能，殼程中不應處理易揮發(fā)、易燃、易爆和有毒的介質(zhì)。

U形管式換熱器，每根管子都彎成U形，兩端固定在同一塊管板上，每根管子皆可自由伸縮，從而解決熱補償問(wèn)題。管程至少為兩程，管束可以抽出清洗，管子可以自由膨脹。其缺點(diǎn)是管子內壁清洗困難，管子更換困難，管板上排列的管子少。優(yōu)點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單，質(zhì)量輕，適用于高溫高壓條件。

列管式換熱器必須從結構上考慮熱膨脹的影響，采取各種補償的辦法，消除或減小熱應力，根據所采取的溫差補償措施。