套管式換熱器

以同心套管中的內管作為傳熱元件的換熱器。兩種不同直徑的管子套在一起組成同心套管，每一段套管稱為“一程“，程的內管（傳熱管）借U形肘管，而外管用短管依次連接成排，固定於支架上（圖中a）。熱量通過內管管壁由一種流體傳遞給另一種流體。通常，熱流體（A流體）由上部引入，而冷流體（B流體）則由下部引入。套管中外管的兩端與內管用焊接或法蘭連接。內管與U形肘管多用法蘭連接，便於傳熱管的清洗和增減。每程傳熱管的有效長度取4～7米。這種換熱器傳熱面積最高達18平方米，故適用於小容量換熱。當內外管壁溫差較大時，可在外管設置U形膨脹節（圖中b）或內外管間採用填料函滑動密封（圖中c），以減小溫差應力。管子可用鋼、鑄鐵、銅、鈦、陶瓷、玻璃等製成，若選材得當，它可用於腐蝕性介質的換熱。

這種換熱器具有若干突出的優點，所以至今仍被廣泛用於石油化工等工業部門。

①結構簡單，傳熱面積增減自如。因為它由標準構件組合而成，安裝時無需另外加工。

②傳熱效能高。它是一種純逆流型換熱器，同時還可以選取合適的截面尺寸，以提高流體速度，增大兩側流體的傳熱係數，因此它的傳熱效果好。液-液換熱時，傳熱係數為 870～1750W/（m ·℃）。這一點特別適合於高壓、小流量、低傳熱係數流體的換熱。套管式換熱器的缺點是佔地面積大；單位傳熱面積金屬耗量多，約為 管殼式換熱器的5倍；管接頭多，易泄漏；流阻大。

③結構簡單，工作適應範圍大，傳熱面積增減方便，兩側流體均可提高流速，使傳熱面的兩側都可以有較高的傳熱係數，是單位傳熱面的金屬消耗量大，為增大傳熱面積、提高傳熱效果，可在內管外壁加設各種形式的翅片，並在內管中加設刮膜擾動裝置，以適應高粘度流體的換熱。

④可以根據安裝位置任意改變形態，利於安裝。

①檢修、清洗和拆卸都較麻煩，在可拆連接處容易造成泄漏。

②生產中，有較多材料選擇受限，由於套管式換熱器大多是內管中不允許有焊接，因為焊接會造成受熱膨脹開裂，而套管式換熱器大多數為了節省空間選擇，彎制，盤製成蛇管形態，故有較多特殊的耐腐蝕材料無法正常生產。

③套管換熱器國內還沒有形成統一的焊接標準，各個企業都是根據其他換熱產品經驗選擇焊接方式，所以，套管式換熱器的焊接處，出現各類問題司空見慣，需要經常注意檢查，保養。

套管式換熱器長期運行會導致設備被水垢堵塞，將會使效率降低、能耗增加、壽命縮短。如果水垢不能被及時地清除，就會面臨設備維修、停機或者報廢更換的危險。長期以來傳統的清洗方式如機械方法（刮、刷）、高壓水、化學清洗(酸洗)等在對換熱器清洗時出現很多問題：不能徹底清除水垢等沉積物，並對設備造成 腐蝕，殘留的酸對材質產生二次腐蝕或垢下腐蝕，最終導致更換設備，此外，清洗廢液有毒，需要大量資金進行廢水處理。企業可採用高效環保清洗劑避免上述情況，其具有高效、環保、安全、無腐蝕特點，不但清洗效果良好而且對設備沒有腐蝕，能夠保證空壓機的長期使用。