【正文】 如果熱量不回收利用，完成用冷卻劑（如水、空氣）來冷卻另外一種介質(zhì)的操作的換熱器稱為冷卻器。 1）管殼式換熱器：特點是圓形的外殼中裝有管束。常見的板式換熱器有平板式換熱器、傘板式換熱器、螺旋板式換熱器及板殼式換熱器。與殼體剛性連接，另一端管板是活動的，與殼體之間并不相連。 ?總體結(jié)構(gòu)圖 浮頭式換熱器和冷凝器，可采用內(nèi)導流或外導流結(jié)構(gòu)， 管內(nèi)均可承受高壓。但是殼體與管程之間的流體的溫差不能太大，因溫差太大時，會產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，使管子與管板結(jié)合處松脫而產(chǎn)生泄漏。這種換熱器結(jié)構(gòu)簡單、造價低，管束可在殼體內(nèi)自由伸縮，無溫差應(yīng)力，也可將管束抽出清洗且還省了一塊管板；但 U形管管內(nèi)清洗困難且管子更換也不方便，由于 U形彎管半徑不能太小，故與其他管殼式換熱器相比布管較少，結(jié)構(gòu)不夠緊湊。根據(jù)需要，管束可以是固定管板型、浮頭型或 U型管型。圖 52則為折流圈籠和管板的組裝圖。傳熱管穿過折流圈時可以有不同的情況，例如可以是兩根折流桿中間夾一根傳熱管子，也可以是兩根折流桿之間夾兩根傳熱管。折流圈中的折流環(huán)可以用圓桿、方桿或方條制作，其內(nèi)徑等于管束的外徑，其外徑則等于殼體內(nèi)徑減去設(shè)計標準所規(guī)定的間隙。 缺點： ①、在低雷諾數(shù) Re＜ 6000（液相）、 Re＜10000（氣相）熱效率較低； ②、造價提高 3~5%。在相同殼程壓力降下，雙弓形板換熱器殼程流體的流速一般可提高 1. 5倍以上，從而強化了傳熱。折流板對換熱器中心線保持一定的傾斜角度，四塊折流板完成 360。但是 ，螺旋曲面加工困難 ，而且換熱管與折流板的配合也較難實現(xiàn) .考慮到加工上的方便 ，采用一系列的扇形平面板 (稱之為螺旋折流板 )替代曲面相間連接 ，在殼側(cè)形成近似螺旋面 ，使殼側(cè)流體產(chǎn)生近似連續(xù)螺旋狀流動。而螺旋折流板每塊折流板僅占 1/4橫截面積，與中心線有一定角度的傾斜。 ③較低的壓力降允許流體提高流速，以使膜傳熱系數(shù)有較大的提高： 因為殼程壓力降僅為普通弓形折流板的 1/41/5，故可以允許介質(zhì)高速流過從而強化傳熱效果。 8）螺紋鎖緊環(huán)換熱器 螺紋鎖緊環(huán)換熱器，其結(jié)構(gòu)主要由管箱、殼體、管束、管箱蓋、固定環(huán)、螺紋鎖緊環(huán)、壓緊環(huán)、密封裝置等零部件組成。其原理是：工作狀態(tài)下介質(zhì)進入 Ω環(huán)中，由于小管子承壓高，故可承受壓力 ≤ 32MPa，由于采用0Cr18Ni11Ti耐溫可達 550℃ ，由于操作過程中Ω環(huán)中介質(zhì)存在，故墊片比壓可選擇為零，減少了螺栓預緊載荷而使螺柱直徑減小，減少螺柱預緊時管板產(chǎn)生的載荷，減薄了管板的厚度，由此重量低，造價降低。板片間采用膠墊密封或焊接。 ② 末端溫差?。喊迨綋Q熱器兩種流體可實現(xiàn)純逆流。板式換熱器的污垢系數(shù)約為管殼式換熱器的 1/10。板式換熱器的占地面積是管殼式換熱器的 1/5～ 1/10。按目前的制造水平板式換熱器的最高工作壓力約為4MPa。為了提高板式換熱器的傳熱效率，通常將板片壓制成不同形狀的波紋。一般情況，對于氯離子腐蝕可按下述原 則選材： A、當介質(zhì)中的氯離子濃度小于 50mg／ L，溫度小于 60℃ ，可選用 304； B、當介質(zhì)中的氯離子濃度小于 200mg／ L，溫度小于 60℃ 時，可選用 316； C、當介質(zhì)中的氯離子濃度高于 200mg／ L時，應(yīng)選用高級不銹鋼或鈦合金； ②板片材料應(yīng)具有耐高溫性能板式換熱器用于高溫條件時，板片材料必須具有耐高溫性能，如用于高溫煙氣余熱回收系統(tǒng)的板式換熱器，煙氣的溫度甚至高達 1000℃ 。一般情況下，奧氏體不銹鋼都具很高的延展性，冷壓加工性能不會成為問題。 ①操作介質(zhì)的溫度：操作介質(zhì)的溫度對板式換熱器的結(jié)構(gòu)有決定性作用，當介質(zhì)的操作溫度超過180 ℃ ，不應(yīng)采用墊片密封的可拆式板式換熱器，因為耐溫最好的墊片長期在 180 ℃ 以上的溫度下工作也會出問題。基于這點，應(yīng)采用全焊接的板式換熱器。所以一般對清潔流體用小直徑管子，粘性較大的或污染的流體采用大直徑管子。換熱管一般都用光管，為了強化傳熱，也可用螺紋管、帶釘管及翅片管。一般在固定管板式換熱器中多用三角形排列，浮頭式換熱器多用正方形排列。 ? 管板與換熱管的脹接連接是利用管子與管板材料的硬度差（選材時管板材料硬度要高于管子材料硬度），使管子在管孔中在脹管器的作用下直徑擴大并產(chǎn)生塑性變形，而管板只產(chǎn)生彈性變形，在脹管后管板在彈性恢復力的作用下與管子外表面緊緊貼合在一起，達到密封和緊固連接的目的，如圖所示。焊接連接的缺點是只在管子端部與管板焊死，而沿管板厚度方向的大部分管段其外壁與管板之間存在環(huán)行間隙，在這些間隙中流體不流動，及易造成“間隙腐蝕”，為消除間隙可采用脹接和焊接并用的連接方式。 （四）管箱 ? 管箱的作用是將進入管程的流體均勻分布到各換熱管，把管內(nèi)流體匯集在一起送出換熱器。安裝折流板迫使殼程流體按照規(guī)定的路徑多次橫向穿過管束，既提高了流速又增加了湍流速度，改善了傳熱效果，在臥式換熱器中折流板還可起到支撐管束的作用。因此在與光管相同的管間距下，凈錯流面積比光管顯著增大。 T形翅片管是靠坯管表層金屬的塑性變形而形成翅片，因其形狀類似英文字母 T而得名。MH管選用普通工業(yè)換熱管為基管，一次軋制成帶溝槽的多孔表面。在大多 數(shù)換熱器中，振動的強度很低，不會造成問題。隨流速的增加使 得振幅增加，當誘發(fā)頻率與自然頻率一致時，會產(chǎn)生共振。 ②管子損壞的部位在穿過擋板的地方，為擋板損壞。 ④ 管接頭損壞是管子與管板之間的接頭處，振動使脹接接頭脫開。 流動誘發(fā)振動的激振機理通常分為：漩渦分離或流動的周期性；湍流抖振；流體彈性不 穩(wěn)定性和聲激振動。 影響管子振動的參數(shù) （ 1）、管子的自然頻率 （ 2）、外殼聲振 （ 3）、流速 流動誘發(fā)振動問題可能的解決方法 （ 1）、降低殼程流速 如果殼程流率是固定的，可通過增大管心距來降低速度。例如將 TEMA規(guī)范中標準跨距長度最低值減少 20％，就可增加自然頻率 50％以上。 （ 4）、降低接管處的速度 可增加接管尺寸來降低速度。國內(nèi)皆已開發(fā)成功，在工業(yè)生產(chǎn)中正逐步擴大應(yīng)用。 (2)降低殼程流率 降低殼程流率可以使物流引導的振動停止。 (4)拆下窗口區(qū)的管子，形成旁路 這樣可以降低橫流速度，足以控制振動。但總的原則是有利傳熱、防止腐蝕、減少阻力、不易結(jié)垢、便于清掃。 ? 高溫、高壓流體走管程，因管子直徑較小可承受較高的壓力。 ? 防止泄漏： 為防止換熱器因安裝不好而泄漏，在開工前必須試壓（用熱水或水蒸汽）。某些重油換熱器為避免初通入時，重油凝死，故要先通入水蒸汽預熱和掃通，再進行正常切換啟用。以免造成涂層破壞。對按壓差設(shè)計的換熱器，在運行過程中不得超過規(guī)定的壓差。 7. 應(yīng)常檢查換熱器的振動情況。 （焊口）裂開。 重脹（補焊）或堵死。