列管式换热器的工作原理

更新时间：2025-06-14

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列管式换热器是一种常见的热交换设备，广泛应用于化工、石油、制药、食品等多个工业领域。其工作原理基于热传导原理，通过管束内的流体与管外流体之间的热量交换，实现热量的传递与转移。

列管式换热器主要由管束、壳体、封头等部件组成。管束内流动着一种流体，而管外则流动着另一种流体。当两种流体分别流经管束内外时，由于温度差异，热量会从高温流体传递到低温流体。这一过程中，管束壁作为热传导的媒介，将热量从一侧传递到另一侧。

具体来说，当高温流体在管内流动时，其热量会通过管壁传导到管外，与管外的低温流体进行热交换。同时，低温流体在管外流动，吸收管壁上传递过来的热量，从而实现升温。通过不断调整流体流速、流量以及管束的材质和结构，可以实现对传热效率和传热量的精确控制。

列管式换热器的优点在于其结构简单、操作方便、传热效率高，且适用于处理大流量、高温度的流体。

管束排列优化

数百根无缝钢管以等边三角形排列，管径 19-25mm，长度可达 12 米。蒸汽在壳程横向冲刷管束，水在管程纵向流动，形成逆流换热模式。某供暖设备实测数据显示，其传热系数高达 2500W/(m²・K)，较传统设备提升 40%。

蒸汽侧采用 304 不锈钢抵御高温，水侧选用 ND 钢对抗腐蚀。在沿海高盐雾环境中，设备寿命延长 3 年。模块化设计支持在线扩容，单管束更换技术使停机时间缩短 80%。

内置螺旋导流板使壳程流体形成螺旋流场，湍流程度提升 3 倍，水侧压降控制在 0.05MPa 以内。数字孪生技术通过实时映射设备运行状态，实现故障预警准确率 95% 以上。

在工业 4.0 浪潮下，蒸汽列管式换热器正经历三大技术跃迁：

石墨烯 - 不锈钢复合管使传热效率提升 15%，抗结垢性能增强 50%。陶瓷基复合材料使设备耐温达 2000℃，抗热震性能提升 3 倍，适用于氢能源储能等超高温工况。