Bei Rohrbündelwärmetauschern führt der Temperaturunterschied zwischen den Flüssigkeiten innerhalb und außerhalb der Rohre zu einem Temperaturunterschied zwischen dem Mantel und dem Rohrbündel. Wenn der Temperaturunterschied groß ist, wird im Wärmetauscher eine erhebliche thermische Spannung erzeugt, die dazu führt, dass sich die Rohre verbiegen, brechen oder sich vom Rohrboden lösen. Wenn daher der Temperaturunterschied zwischen Rohrbündel und Mantel 50 Grad übersteigt, sind geeignete Ausgleichsmaßnahmen erforderlich, um thermische Spannungen zu beseitigen oder zu reduzieren. Basierend auf den eingesetzten Kompensationsmaßnahmen können Rohrbündelwärmetauscher in die folgenden Haupttypen eingeteilt werden:
① Fester Rohrbodenwärmetauscher: Die Rohrböden an beiden Enden des Rohrbündels sind in den Mantel integriert. Diese Struktur ist einfach, aber nur für Wärmeaustauschvorgänge geeignet, bei denen der Temperaturunterschied zwischen den heißen und kalten Flüssigkeiten gering ist und die Mantelseite keine mechanische Reinigung erfordert. Wenn die Temperaturdifferenz etwas größer ist und der schalenseitige Druck nicht zu hoch ist, können elastische Ausgleichsringe an der Schale angebracht werden, um die thermische Spannung zu reduzieren.
② Wärmetauscher mit schwimmendem Kopf: Der Rohrboden an einem Ende des Rohrbündels kann frei schweben, wodurch thermische Spannungen vollständig vermieden werden. und das gesamte Rohrbündel kann zur einfachen mechanischen Reinigung und Wartung aus dem Gehäuse herausgezogen werden. Schwebekopfwärmetauscher sind weit verbreitet, ihr Aufbau ist jedoch relativ komplex und ihre Kosten sind hoch.
③ U--Rohrwärmetauscher: Jedes Wärmetauscherrohr ist in eine U--Form gebogen, wobei beide Enden an den oberen und unteren Abschnitten desselben Rohrbodens befestigt sind und durch Leitbleche innerhalb des Rohrkastens in Einlass- und Auslasskammern getrennt sind. Dieser Wärmetauschertyp eliminiert die thermische Belastung vollständig und hat einen einfacheren Aufbau als Schwebekopfwärmetauscher, allerdings ist die Rohrseite schwer zu reinigen.
④ Vortex-Wärmefilm-Wärmetauscher: Vortex-Wärmefilm-Wärmetauscher nutzen die neueste Wirbel-Wärmefilm-Wärmeübertragungstechnologie. Indem sie den Bewegungszustand der Flüssigkeit ändern, erhöhen sie den Wärmeübertragungseffekt. Wenn das Medium über die Oberfläche der Wirbelrohre strömt, scheuert es die Rohroberfläche stark und verbessert dadurch die Wärmeübertragungseffizienz. Der maximale Wirkungsgrad kann 10.000 W/m² Grad erreichen. Diese Struktur gewährleistet außerdem Korrosionsbeständigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit, hohe Druckbeständigkeit und Anti-Skalierungsfunktionen. Andere Arten von Wärmetauschern haben ein Strömungsmuster mit fester -Richtung im Flüssigkeitskanal, wodurch eine Strömung um die Oberfläche des Wärmetauscherrohrs entsteht, die den konvektiven Wärmeübertragungskoeffizienten verringert.