管殼式空分換熱器是較有代表性的間壁式熱交換器。它具有悠久的應(yīng)用歷史,并且仍然在所有換熱器中占據(jù)主導(dǎo)地位。

管殼式換熱器主要由殼體，管束，管板和頭部組成。殼體大部分是圓形的，內(nèi)部有平行的管束，管束的兩端都固定在管板上。殼管式熱交換器中有兩種流體進(jìn)行熱交換，一種流體在管中流動(dòng)，其行程稱為管程。另一個(gè)在管外流動(dòng)，其行程稱為殼程。管束的壁面即為傳熱面。為了提高管外流體的給熱系數(shù)，通常在殼體中安裝一定數(shù)量的橫向折流檔板。折流檔板不僅可以防止流體短路并提高流體速度，而且可以根據(jù)預(yù)定路徑迫使流體多次流過(guò)管束，從而大大增加了湍動(dòng)程度。常用的折流檔板是圓形和圓盤形的，前者的用途更廣泛。流體在管內(nèi)每通過(guò)管束一次稱為一個(gè)管程，每通過(guò)殼體一次稱為一個(gè)殼程。為了提高管中流體的速度，可以在頭的兩端設(shè)置適當(dāng)?shù)母舭?，將全部管子平均分隔成若干組。這樣，流體一次只能通過(guò)一部分管子往返管束多次，稱為多管程。類似地，為了增加管外部的流速，可以在殼體中安裝縱向折流檔板，以使流體多次通過(guò)殼體空間，稱多殼程。在管殼式換熱器中，由于管內(nèi)部和外部的流體溫度不同，殼和管束的溫度也不同。如果兩者之間的溫差較大，則在熱交換器內(nèi)部將存在較大的熱應(yīng)力，這可能導(dǎo)致管彎曲，折斷或從管板上松動(dòng)。因此，當(dāng)管束與殼體之間的溫差超過(guò)50°C時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)臏夭钛a(bǔ)償措施以消除或減小熱應(yīng)力。