列管式换热器是一种常见的换热设备,虽具有结构坚固、适应性强等优点,但也存在以下一些缺点:
传热效率受限
列管式换热器的传热主要依靠管束表面与流体的对流换热,管内、管外流体的流动状态对传热效果影响较大。在一些情况下,由于管内流体流速较低或管外流体存在死角等原因,容易导致传热效率不高。
与一些新型高效换热器相比,列管式换热器的传热面积相对有限,且结构相对固定,难以在不增加设备体积的前提下大幅提高传热效率。
易结垢和堵塞
当处理的流体中含有杂质、盐分或粘性物质时,容易在管束表面形成污垢。随着时间的推移,污垢层会逐渐增厚,热阻增大,导致传热效率下降。
对于一些含有固体颗粒的流体,还可能会造成管束的堵塞,影响流体的正常流动,甚至导致设备无法正常运行,需要定期进行清洗和维护。
壳程流体流速低
在列管式换热器中,壳程流体的流动截面较大,流速通常较低。这会导致壳程流体的传热系数相对较小,影响整体的传热效果。
为了提高壳程流体的流速,可能需要增加折流板等部件,但这又会增加壳程的阻力降,增加设备的运行能耗。
管板制造复杂
管板是列管式换热器的关键部件,用于固定管束和分隔壳程与管程流体。管板上需要加工大量的管孔,且对管孔的加工精度要求较高,以保证管束与管板的连接密封性。
管板的制造工艺复杂,加工难度大,成本较高,尤其是对于大型或高压列管式换热器,管板的制造问题更为突出。
不适合处理热敏性物料
列管式换热器中,流体在管束内或壳程内流动时,可能会存在一定的温度梯度。对于热敏性物料,在高温区域停留时间过长可能会导致物料变质、分解等问题。
虽然可以通过调整操作参数来尽量减少温度梯度,但由于列管式换热器的结构特点,很难完全避免这种情况,因此不太适合处理对温度变化敏感的物料。
检修和维护困难
列管式换热器内部结构较为复杂,一旦管束或其他部件出现故障,检修时需要将设备解体,取出管束进行检查和维修,操作过程较为繁琐,且需要专业的工具和技术人员。
对于一些大型列管式换热器,由于设备体积大、重量重,检修和维护的难度更大,需要耗费较多的时间和人力成本。