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第6期-5-

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U形管式换热器换热管排列形式选择

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陈平，倪永良

（1.常州市赛福化工成套设备安装有限公司，江苏常州213126）

（2.江苏省化工设备制造安装有限公司，江苏常州213002）

[摘要]根据U形管式换热器中换热管采用正三角形与正方形两种布管方式分别适用于不同工况的情况，分析了换热管不同

的排列形式对换热器制造成本及换热效率的影响，指出当换热管采用正三角形布管时，选择30°正三角形排列形式的结构，

能够减少换热器的制造成本，并且可以提高换热效率，而当换热管采用正方形布管时，为了提高换热效率，应选择45°转角

正方形排列形式的结构。

[关键词]U形管式换热器；换热管排列形式；正三角形排列；正方形排列

换热器又称热交换器，是工业生产尤其是化

工生产中的重要单元操作设备，主要用于不同介

质之间的热量交换、物料气化或冷凝、余热回收

等操作过程。

换热器的结构型式有多种，目前常用的结构

是管壳式换热器，包括固定管板式换热器、浮头正三角形排列(30°)转角正三角形排列(60°)

式换热器、U形管式换热器、填料函式换热器、釜图1换热管采用正三角形布管的排列形式

式重沸器[1]。

同样，换热管采用正方形布管时，换热管的

U形管式换热器是管壳式换热器中的一种重要排列形式又分为正方形排列（90°）和转角正方

结构，因为U形管式换热器的换热管在受热或受冷形排列（45°）两种，见图2。

时可以自由伸缩，与壳程圆筒之间不存在温差应

力，而且结构简单、造价低，管束可以抽出进行

机械清洗，所以应用比较广泛，另外，U形管式换

[2]。

热器还适合于在高温、高压下工作

1换热器中换热管布管的排列形式

在换热器中，换热管的布管方式主要有正三

角形和正方形两种，当换热器直径及换热管中心正方形排列(90°)转角正方形排列(45°)

距一定时，正三角形布管比正方形布管可以布置图2换热管采用正方形布管的排列形式

更多根数的换热管，所以通常情况下，换热器中

都是采用正三角形布管的。但是，当壳程介质容换热管为30°正三角形排列或45°转角正

易结垢或者堵塞而需要定期进行机械清洗时，应方形排列时，流体在垂直流向折流板缺口时正对

选用可以抽出管束的U形管式或浮头式换热器，且换热管，冲刷换热管外表面，提高换热效果。同

采用正方形布管，因为正方形布管的管束，抽出时，这两种换热管排列形式，流体的通道截面积

[5]。

[3]。小，有利于提高流速，提高换热效率

后管间容易清洗

根据壳程介质横向流过换热管管间空隙的流2U形管式换热器换热管不同排列形式的经济性分析

向不同，换热管采用正三角形布管时，换热管的

排列形式又分为正三角形排列（30°）和转角正作者简介：陈平（1979－），男，江苏常州人，本科学历，工