間壁式換熱器

化工生產中最常見的傳熱過程是兩種流體間的熱交換，實現這種過程的基本設備就是間壁式換熱器，也是化工生產中最為常見的換熱器。間壁式換熱器中，熱量從熱流體傳給冷流體的過程分別包括三個步驟：①熱流體將熱量傳到壁面一側；②熱量通過固體壁面的熱傳導；③壁面的另一側將熱量傳給冷流體。即整個熱交換為給熱一導熱一給熱的串聯過程。

間壁式換熱器依傳熱面的結構可分為管式換熱器和板式換熱器。管式換熱器的傳熱面是由管子做成的，包括套管式、列管式、蛇管式、噴淋式和翅片管式等；板式換熱器的傳熱面是由板材做成的，包括夾套式、螺紋板式、螺旋板式等。

圖4一1為簡單的套管換熱器，它是由不同直徑的兩根管子同心地套在一起組成的。冷、熱兩種流體分別流經內管和環隙進行熱交換，其傳熱面為內管的壁面。

圖4一2為單程列管式換熱器。一流體由左側封頭5的接管4進入器內，經封頭與管板6間的空間（分配室）分配至各管內，流過管束2后，由另一端的封頭流出換熱器。另一流體由殼體右側的接管3進入，殼體內裝有數塊折流板7,使流體在殼與管束之間，沿折流板作折流運動，從另一端的殼體接管流出換熱器。通常把流體流經管束稱為管程,將該流體稱為管程流體；把流體流經管間環隙稱為殼程，將該流體稱為殼程流體。由于管程流體在管束內只流過一次，故稱為單程列管式換熱器。

圖4-3雙程列管式換熱器  1—殼體;2—管束;3—折流板;4一隔板

圖4一3為雙程列管式換熱器。隔板4將分配室等分為二，管程流體只能先流經一半管束，待流到另一分配室折回而再流經另一半管束，然后從接管流出換熱器。由于管程流體在管束內流經兩次，故稱為雙程列管式換熱器。管程流體在管束內來回流過幾次，就稱為與次數相同程數的換熱器。

列管換熱器中兩流體間的傳熱是通過管壁進行的，故平均管壁總面積即為它的傳熱面積。

換熱器傳熱的快慢用熱流量由0來表征，熱流量是指單位時間通過傳熱面的熱量，其單位為W或kW;換熱器傳熱性能的優劣一般用面積熱流量q來評價，面積熱流量亦稱熱流密度，是指單位傳熱面積的熱流量，其單位為W•m^-2。

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