列管式冷凝器是一種常見(jiàn)的傳熱設(shè)備，主要用于蒸發(fā)器出口的蒸汽或其它單組分氣體的冷凝，該設(shè)備具有傳熱效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、體積和質(zhì)量比一般的翅片式冷凝器小等優(yōu)點(diǎn)。
列管式冷凝器主要由列管管束、殼體、管程箱、分隔板和流通管道等組成。其中，列管管束是列管式冷凝器的核心組件，通常包括數(shù)十至數(shù)百根直管、回彎管或螺旋管，并通過(guò)支撐板或吊掛器進(jìn)行固定。殼體則是包裹整個(gè)列管管束的金屬外殼，其作用是維持高壓氣體在列管管束內(nèi)的流動(dòng)方向，并通過(guò)進(jìn)出口管道將流體的進(jìn)出口連接。
列管式冷凝器內(nèi)部流體的傳熱過(guò)程可以簡(jiǎn)述為：高溫高壓的氣體進(jìn)入列管管束，通過(guò)與管壁傳熱，氣體溫度迅速下降，同時(shí)產(chǎn)生的凝液不斷收集，最終通過(guò)殼體內(nèi)部的集液器排出。
1、溫度場(chǎng)分布
列管式冷凝器中氣體和管壁間的傳熱過(guò)程是靠氣體流動(dòng)和熱傳導(dǎo)來(lái)完成的。由于氣體的黏性，氣體繞管壁的運(yùn)動(dòng)軌跡與管壁上存在的摩擦力相互影響。氣體在管中沿軸向和周向具有不同的速度分布，從而在空間上形成不同的溫度場(chǎng)分布。
2、熱量傳遞過(guò)程
列管式冷凝器中氣體和管壁間的傳熱過(guò)程可分為對(duì)流傳熱和熱傳導(dǎo)傳熱兩個(gè)過(guò)程。其中，對(duì)流傳熱是指氣體在管內(nèi)的流動(dòng)過(guò)程中通過(guò)與管壁的熱傳導(dǎo)完成的傳熱過(guò)程，而熱傳導(dǎo)傳熱是指氣體與殼體間通過(guò)熱傳導(dǎo)完成的傳熱過(guò)程。
3、流體分布
列管式冷凝器中，進(jìn)入管束的氣體在高速流動(dòng)的作用下，通過(guò)與管壁的熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流完成了溫度的降低和凝結(jié)。凝結(jié)的液體很快通過(guò)管底的分液盤或液流引導(dǎo)板收集，流入殼體內(nèi)的集液器，并最終從出口排出。
列管式冷凝器在使用時(shí)需要考慮其運(yùn)行控制，以保證正常的使用效果。一般來(lái)說(shuō)，列管式冷凝器的運(yùn)行控制涉及到以下幾個(gè)方面：
1、溫度控制：根據(jù)運(yùn)行環(huán)境的需求，需要對(duì)冷凝器內(nèi)部流體的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。
2、壓力控制：為了保證正常的冷凝器運(yùn)行，需要對(duì)冷凝器內(nèi)部流體的壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。
3、流量控制：為了保證正常的使用效果，需要對(duì)冷凝器內(nèi)部的流量進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。
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