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　　列管式換熱器是目前化工及酒精生產上應用的一種換熱器。它主要由殼體、管板、換熱管、封頭、折流擋板等組成。所需材質，可分別采用普通碳鋼、紫銅、或不銹鋼制作。在進行換熱時，一種流體由封頭的連結管處進入，在管流動，從封頭另一端的出口管流出，這稱之管程；另-種流體由殼體的接管進入，從殼體上的另一接管處流出，這稱為殼程列管式換熱器。　　列管式換熱器的種類　　固定管板式換熱器　　這類換熱器的結構比較簡單、緊湊、造價便宜，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出口接管。通常在管外裝置一系列垂直于管束的擋板。同時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，由于兩者的熱膨脹不同，產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，為安全起見，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0.6Mpa時由于補償圈過厚，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　　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可以自由伸縮，但在這塊管板上連接一個頂蓋，稱之為“浮頭”，所以這種換熱器叫做浮頭式換熱器。其優點是：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的溫差大時，不會因管束與殼體的熱膨脹量的不同而產生溫差應力。其缺點為結構復雜，造價高。　　填料函式換熱器　　這類換熱器管束一端可以自由膨脹，結構比浮頭式簡單，造價也比浮頭式低。但殼程內介質有外漏的可能，殼程中不應處理易揮發、易燃、易爆和有毒的介質。　　U型管式換熱器　　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。優點是結構簡單，質量輕，適用于高溫高壓條件。　　列管式換熱器的折流擋板　　為提高殼程流體流速，往往在殼體內安裝一定數目與管束相互垂直的折流擋板。折流擋板不僅可防止流體短路、增加流體流速，還迫使流體按規定路徑多次錯流通過管束，使湍動程度大為增加。常用的折流擋板有圓缺形和圓盤形兩種，前者更為常用。　　列管式換熱器的多殼程換熱器　　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。　　列管式換熱器滲漏解析　　換熱器滲漏是換熱器使用中常見的設備管理問題，滲漏主要是腐蝕造成的，少部分是由于換熱器選型和換熱器本身的制造工藝缺陷，列管式換熱器的腐蝕形式基本有兩種：電化學腐蝕和化學腐蝕。列管式換熱器在制作時，管板與列管的焊接一般采用手工電弧焊，焊縫形狀存在不同程度的缺陷，如凹陷、氣孔、夾渣等，焊縫應力的分布也不均勻。使用時管板部分一般與工業冷卻水接觸，而工業冷卻水中的雜質、鹽類、氣體、微生物都會構成對管板和焊縫的腐蝕。這就是我們常說的電化學腐蝕。研究表明，工業水無論是淡水還是海水，都會有各種離子和溶解的氧氣，其中氯離子和氧的濃度變化，對金屬的腐蝕形狀起重要作用。另外，金屬結構的復雜程度也會影響腐蝕形態。因此，管板與列管焊縫的腐蝕以孔蝕和縫隙腐蝕為主。從外觀看，管板表面會有許多腐蝕產物和積沉物，分布著大小不等的凹坑。以海水為介質時，還會產生電偶腐蝕。化學腐蝕就是介質的腐蝕，換熱器管板接觸各種各樣的化學介質，就會受到化學介質的腐蝕。另外，換熱器管板還會與換熱管之間產生一定的雙金屬腐蝕。一些管板還長期處于腐蝕介質的沖蝕中。尤其是固定管板換熱器,還有溫差應力,管板與換熱管聯接處極易泄漏,導致換熱器失效。　　綜上所述，影響換熱器管板腐蝕的主要因素有：　　（1）介質成分和濃度：濃度的影響不一，例如在鹽酸中，一般濃度越大腐蝕越嚴重。碳鋼和不銹鋼在濃度為50%左右的硫酸中腐蝕嚴重，而當濃度增加到60%以上時，腐蝕反而急劇下降；　　（2）雜質：有害雜質包括氯離子、硫離子、氰離子、氨離子等，這些雜質在某些情況下會引起嚴重腐蝕　　（3）溫度：腐蝕是一種化學反應，溫度每提升10℃，腐蝕速度約增加1~3倍，但也有例外；　　（4）ph值：一般ph值越小，金屬的腐蝕越大；　　（5）流速：多數情況下流速越大，腐蝕也越大。

　　一、概述列管式冷卻器器是冶金、化工、、能源、交通、輕工、食品等工業部門普遍采用的熱交換裝置。它適用于冷卻器、冷凝、加熱、蒸發、廢熱回收等不同工況。由于其結構堅固，使用彈性大，適應性強，近些年來又對結構、工藝和材料等方面作了大量改進，使它的技術性能更趨于合理與先進。因此，在門類眾多的熱交換器中,冷卻器，管式換熱器仍居于重要位置。　　二、結構與工作原理　　列管式冷卻器器由外部殼體、內部冷卻器體兩大部份組成。由于具體結構方式的不同，從外部連接形式分為管螺紋式和法蘭式；從安裝形式分為臥式和立式；從浮動形式分為浮動盤式和浮動頭式；從冷卻器管結構分為螺管式和翅片管式；從折流的結構分為弓形折流板、矩形折流板、雙堰形折流板和圓形折流板等多種結構形式，均按具體條件選用。　　外部殼體包括：筒體、分水蓋和回水蓋。其上設有進、出油管和進、出水管,了解百家樂的規則，并附設排油、排水、排氣螺塞、鋅棒安裝孔連溫度計接口等。　　冷卻器體由冷卻器管、定孔盤、動孔盤、折流板等組成。冷卻器管兩端與定、動孔盤連接,冷卻器裝載機冷卻器里邊漏機油；定孔盤和外體法蘭連接，動孔盤可在外體內自由伸縮，以消除溫度對冷卻器管由于熱脹冷縮而產生的影響。折流板起強化傳熱及支承冷卻器管的作用。　　列管式冷卻器器的熱介質是由筒體上的接管進口，順序經各折流通道，曲折地流至接管出口。而冷卻器介質則采用雙管程流動，即冷卻器介質由進水口經分水蓋進入一半冷卻器管之后，再從回水蓋流入另一半冷卻器管進入另一側分水蓋及出水管。冷介質在雙管程流過程中，吸收熱介質放出的余熱由出水口排出，使工作介質保持額定的工作溫度。　　三、使用與操作　　1、冷卻器器的基礎必須足以使冷卻器不發生下沉，在定孔盤頭蓋端應留足夠的空間以便能從殼體內抽出管束，冷卻器就位時應按吊裝規范進行，待水平找正后擰緊地腳螺絲，連接冷熱介質的進出管。　　2、冷卻器器啟動前應放盡腔內的空氣，以提高傳熱效率，其步驟：　　（1）、松開熱、冷介質端的放氣螺塞，關閉介質排出閥；　　（2）、緩慢打開熱、冷介質的進水閥，使熱、冷介質從放氣孔溢出為止，然后擰緊放氣螺塞，關閉進水閥。　　3、當水溫升高5～10℃后，打開冷卻器介質的進水閥（注意：切忌快速打開進水閥，因冷卻器水大量流過冷卻器器時，會使換熱器表面長期形成一層導熱性很差的“過冷層”），再打開熱介質的出入閥，使之處于流動狀態，然后注意調整冷卻器介質的流量，使熱介質保持在使用溫度。　　4、如果冷卻器水一側發生電化腐蝕，可在指定位置安裝鋅棒。　　5、較臟的介質通過冷卻器器之前，應設有過濾裝置。　　6、被冷卻器介質的壓力應大于冷卻器介質的壓力。　　四、保養與維修　　1、長期工作后，冷卻器管表面會積垢而增大熱阻和流阻，使換熱性能逐漸降低，以至不能保證冷卻器要求。顯然，保養的應放在污垢清理，這里介紹幾種清理方法：　　（1）　　a、采用電動清管工具。即由電動機帶動一根柔性軸作旋轉運動，軸端套有尼龍刷或鋼絲刷進行旋轉洗刷,冷卻器管式冷卻器工作原理以及使用說明，并通過一個不漏水的罩把水注到軸的周圍，以便及時洗刷出松的污垢。　　b、用一根圓管子，一端焊上與管子內徑相仿的鋼絲刷一邊旋轉一邊推進，污垢可存積于管子內腔，不會產生污垢越積越厚使推進更困難，這種辦法較常使用，但勞動強度大,冷卻器裝載機冷卻器里邊漏機油。　　（2）、采用高壓泵（壓力10～20Mpa）噴出高壓水進行沖洗，效果較好，主要用于管間清洗。　　（3）、采用海綿球對換熱管內進行自動清洗。根據不同的垢層采用不同硬度的海綿球，對于特殊的硬垢，可采用有一“帶”狀的金剛砂海綿球。其作用是利用較松軟并富有彈性海綿球進入換熱管內，海綿球受壓縮與管子內壁均有接觸，球與管壁產生相對運動，不斷摩擦管壁，將沉積物除去。　　（4）、化學清理法：　　a、油側清洗可用三氯乙烯溶液進行逆向循環清洗，溶液壓力不大于額定工作壓力。清洗時間視污垢情況而定,冷卻器循環冷卻水，然后再將清水引入器內清洗，直至流出的水清潔為止。　　b、采用浸泡四氯化碳。將溶液灌入冷卻器器，歷時15～20分鐘后觀看溶液顏色，若混蝕不堪，則更換新液重新浸泡，直至流出溶液與潔凈顏色相仿為止，然后反復用清水沖洗，這種清洗應有良好的通風環境，以免中毒。此辦法適應于油清洗。　　2、冷卻器器的故障多半由冷卻器管引起的。由于腐蝕、汽蝕、磨損而使管壁減薄和穿孔，也由于熱脹冷縮，流體運動時產生的振動而造成的連接處及其它性損壞。冷卻器管破損后兩種介質將互相滲合，應及時進行維修，其辦法有：　　（1）、找出破損的冷卻器管，用管堵把兩端堵死。管堵的錐度為3～5度之間，管堵材料硬度應低于或等于管子硬度，堵死的管子總數不得超過總數的10％。　　（2）、取出破損管，更換新管重新脹接。　　（3）、管端與管板連接處滲漏，應重新脹接。如果腐蝕嚴重，應更換管束。　　3、冬季停用的冷卻器器應放盡腔內介質，以防凍裂冷卻器。　　4、冷卻器器拆卸及重新裝配按下列步驟進行：　　（1）、關閉進出油、水閥門，放出滯留的介質，然后把冷卻器器從系統中拆卸下來。　　（2）、卸開回水蓋及分水蓋，檢查密封圈、冷卻器管破損及積垢等情況。如果只進行管堵或更換冷卻器管可隨即進行，如果需要拔出冷卻器管束必須從固定管板方向移出（大型的冷卻器器可采用豎直（固定管板朝下），然后用起吊設備吊起殼體即可露出管束。　　（3）、裝配時按拆卸的逆過程進行，密封圈一般都應更換新的。　　（4）、安裝后應分別進行先油側后水側的氣密性試驗，試驗壓力應大于實際工作壓力的1.2倍。　　五、故障與排除　　換熱性能下降　　1、故障及產生原因　　（1）冷卻器水量不足；　　（2）腔內積氣；　　（3）換熱管壁積垢增大流阻和熱阻；　　（4）機油浮化或冷卻器水有油水混合物；　　（5）回水蓋與分水蓋法蘭連接處泄漏；　　（6）動、定孔盤與換熱管連接處腐蝕而失去密封。　　2、排除方法　　（1）故障及產生原因　　①開大進水閥；　　②清理被阻塞的管路、閥門、濾網或換熱管；　　（2）擰下螺塞排氣；　　（3）選用適當方法，清洗換熱管內外表面污垢；　　（4）①更換換熱管；　　②用管塞堵死破損管（數量不大于10?）；　　（5）①擰緊兩端蓋上的螺絲；　　②更換密封墊；　　（6）更換管束。

冷凝器按其冷卻介質不同，可分為水冷式、空氣冷卻式、蒸發式三大類。        (一）水冷式冷凝器　　              水冷式冷凝器是以水作為冷卻介質，靠水的溫升帶走冷凝熱量。冷卻水一般循環使用，但系統中需設有冷卻塔或涼水池。水冷式冷凝器按其結構形式又可分為殼管式冷凝器和套管式冷凝器兩種，常見的是殼管式冷凝器。            （1）立式殼管式冷凝器立式冷凝器的主要特點是：                    1°由于冷卻流量大流速高，故傳熱系數較高，一般K=600～700(kcal/m2·h·℃)。                     2°垂直安裝占地面積小，且可以安裝在室外。                    3°冷卻水直通流動且流速大，故對水質要求不高，一般水源都可以作為冷卻水。                    4°管內水垢易清除，且不必停止制冷系統工作。                    5°但因立式冷凝器中的冷卻水溫升一般只有2～4℃，對數平均溫差一般在5～6℃左右，故耗水量較大。且由于設備置于空氣中，管子易被腐蝕，泄漏時比易被發現。            （2）臥式殼管式冷凝器                    它與立式冷凝器有相類似的殼體結構，主要區別在于殼體的水平安放和水的多路流動。臥式冷凝器不僅廣泛地用于氨制冷系統，也可以用于氟利昂制冷系統，但其結構略有不同。氨臥式冷凝器的冷卻管采用光滑無縫鋼管，而氟利昂臥式冷凝器的冷卻管一般采用低肋銅管。這是由于氟利昂放熱系數較低的緣故。值得注意的是，有的氟利昂制冷機組一般不設貯液筒，只采用冷凝器底部少設幾排管子，兼作貯液筒用。             （3）套管式冷凝器                    制冷劑的蒸氣從上方進入內外管之間的空腔，在內管外表面上冷凝，液體在外管底部依次下流，從下端流入貯液器中。冷卻水從冷凝器的下方進入，依次經過各排內管從上部流出，與制冷劑呈逆流方式。這種冷凝器的優點是結構簡單，便于制造，且因系單管冷凝，介質流動方向相反，故傳熱效果好，當水流速為1～2m/s時傳熱系數可達800kcal/(m2·h·℃)。其缺點是金屬消耗量大，而且當縱向管數較多時，下部的管子充有較多的液體，使傳熱面積不能充分利用。另外緊湊性差，清洗困難，并需大量連接彎頭。因此，這種冷凝器在氨制冷裝置中已很少應用。                    空氣冷卻式冷凝器                    空氣冷卻式冷凝器是以空氣作為冷卻介質，靠空氣的溫升帶走冷凝熱量的。這種冷凝器適用于極度缺水或無法供水的場合，常見于小型氟利昂制冷機組。根據空氣流動方式不同，可分為自然對流式和強對流式兩種。        (二）蒸發式冷凝器蒸發式冷凝器的換熱主要是靠冷卻水在空氣中蒸發吸收氣化潛熱而進行的。按空氣流動方式可分為吸入式和壓送式，如圖所示。蒸發式冷凝器由冷卻管組、給水設備、通風機、擋水板和箱體等部分組成。冷卻管組為無縫鋼管彎制成的蛇形盤管組，裝在薄鋼板制成的長方形箱體內。箱體的兩側或頂部設有通風機，箱體底部兼作冷卻水循環水池。蒸發式與殼管式冷凝器的并聯：        (三）空氣冷卻式冷凝器空氣冷卻式冷凝器是以空氣作為冷卻介質，靠空氣的溫升帶走冷凝熱量的。這種冷凝器適用于極度缺水或無法供水的場合，常見于小型氟利昂制冷機組。根據空氣流動方式不同，可分為自然對流式和強對流式兩種。