生物技术与制药
换热器种类繁多，若按其传热面的形状和结构进行分类可分为管型、板型和其他型 式换热器。而管型换热器又可分为管壳式换热器、套管式换热器、蛇管式换热器；板型换热器可分为板式换热器、板翅式换热器、板壳式换热器、螺旋板式换热器。 其他型式换热器是为了满足一种特殊要求而出现的换热器，如回转式换热器、热管换热器等。管壳式换热器若按功能命名又可分为冷凝器、加热器、再沸器、蒸发器、过热器等。以下介绍一些常用的几种换热器。

1.固定管板式换热器
固定管板换热器的两端管板，采用焊接方法与壳体连接固定，如图5-11所示。这种换热器结构简单；在相同的壳体直径内，排管最多，比较紧凑。由于两个管板被 换热管互相支攫，与其他管壳式换热器相比，管板最薄，不仅造价低而且每根管子内侧都能进行清洗。但壳侧清洗较难，不能进行机械清洗，所以宜用于不易结垢的 流体。当管束和壳体之间的温差太大而产生不同的热膨胀时，常会使管子与管板的接口脱开，从而发生介质泄漏。由此可见，这种换热器适合于温差不大以及壳程结 垢不严重或能用化学清洗的场合。由于此类换热器集中了管壳式换热器的优点，因此应用相当广泛。

2. 浮头式换热器
浮头式换热器如图5-12所示。浮头式换热器针对固定管板式换热器的缺陷在结构上做了改进，两端管板只有一端与壳体固定，而另一端的管板可以在壳体内自由移 动，该端称为浮头。这类换热器壳体和管束对热膨胀是自由的，故当两种介质温差较大时，管束与壳体之间不产生温差应力。浮头端设计成可拆结构，使管束可以容 易地插入或抽出(也有设计成不可拆的)，这样为检修、清洗提供了方便。

  浮头式换热器适用于管壳壁间温差较大，或易于腐蚀和易于结垢的场合。但这类换热器结构复杂，笨重，造价约比固定管板式高20%左右，材料消耗大。

3. U型管式换热器
U型管式换热器如图5-13所示，U型管式换热器仅有一块管板。它是将管子弯成U型，管子两端固定在同一块管板上。由于壳体和管子分开，管束可以自由伸缩，不会因管壁、壳壁之间的温度差而产生热应力，热补偿性能好。管程为双管程，流程较长，流速较高，传热性能好，承压能力强。因U型管式换热器仅有一块管板，且无浮头，所以结构简单，造价比其他换热器便宜，管束可以从壳体内抽出，管外便于清洗，但管内清洗困难，所以管内的流体必须是清洁及不易结垢的物料。

U型管式换热器，一般使用于高温高压的情况下。尤其使用在压力较高的情况下，在弯管段壁厚要加厚，以弥补弯管后管壁的减薄。

4.板式换热器包括板片式、板翅式和螺旋板式三种结构，其中应用最广的是板片式换热器，通常简称为板式换热器。
板式换热器如果是以板作为间壁，则称为板片式换热器，如图5-22所示。在这种换热器中，由于流体沿板流动的换热系数小，通常在板上加翅板或设法使流体作螺 旋状运动来强化传热，这样构成的换热器称为板翅式换热器(图5-23)和螺旋板式换热器(图5-24)。还有一些板式换热器的间壁被压制成波纹状，也同样能强化传热。

板式换热器具有总传热系数高、占地面积小、能实现多种介质换热、对数平均温差小、末端温差小和使用方便的优点，但能承受的工作压力较低(一般低于2.5MPa)，不能用于含有较大固体颗粒的流体。

板式换热器、管壳式换热器、冷凝器、蒸发器、空气换热器、储罐