换热过程及设备
热力交换站工作操作流程
一、总过程一次热源通过管道送到换热站，并进入换热器内，通过换热器的换热，将一次热源交换到二次供热管道内，二次供热管道引出至热用户。
二次水经过过滤除污，经由循环进入换热器，被蒸汽或高温水加热后进行供热，蒸汽或高温水进入板式换热器后，变成凝结水或高温回水，返回热源，进行一二次给你个热系统的会热循环。
补水泵将软水打入系统中医保持系统压力恒定。
1、一次水一般是指的热源（锅炉房、各类热泵、热电联产集中供热）到换热器的水系统（锅炉热水），热源为锅炉房时，供回水温度不得小于20摄氏度。
& x( {+ l2、二次水一般是指的换热器到采暖末端的水系统（采暖系统与热源间接联系）。
3、汽-水换热用板换，对蒸汽压力和温度有要求。
压力低于换热器的承载压力，温度低于胶垫的使用温度。
对蒸汽压力和温度都比较低，压力一般要小于2.5MPa而且板换汽水换热效率较低。
4、当热水、冷水系统补水能力有限需控制管道充水流量，或蒸汽管道气东暖管需控制蒸汽流量时，管道阀门应装设口径较小的旁通阀作为控制阀门。
因为热电厂出来的水，压力太大，温度太高，普通用户暖气承受不了这个压力。
所以经过一道程序，把水的压力和温度降到合理标准。
这里有两个循环系统：（1）市政的供回水；（2）用户的供回水。
二者之间没有物质的交换。
就在换热器里面换一下热量。
二、换热器主要设备1、换热器转换供热介质种类改变供热介质参数的设备。
按照热交换的介质分类：汽水换热器水水换热器按照传热方式分类：表面式换热器：冷热两种流体被金属壁隔开，通过金属壁面进行热交换的换热器，如壳管式、容积式、板式、螺旋板式、浮动盘管式等；混合式换热器：冷热两种流体直接接触进行混合而实现热交换的换热器，如淋水式喷管式2、循环泵为二次循环回水提供动力的设备3、除污器对系统介质的杂质进行过滤器清理的设备4、补水泵对系统介质的损失进行补充的设备5、疏水器自动的排除加热器设备或蒸汽管道中的凝结水及空气等不凝结气体且不漏出蒸汽的设备6、水箱储备补水水源（凝结水自来水）的设备7、配电设备主要对泵等设备控制和监控作用8、计量设备对供热进行参数进行统计计算的作用9、其他各类阀门，如球阀、止回阀等。
换热站设备运行规程
换热站设备运行规程一、引言换热站设备是指在城市供热系统中，负责将热能从生产热源输送到用户的设备集合体。
为了保证换热站设备的正常运行和安全稳定，制定本规程，明确设备运行的要求和流程。
二、设备运行准备1. 设备检查每天早晨开启换热站前，操作人员应仔细检查换热站设备的各项指标，包括温度、压力、流量等。
2. 设备清洁操作人员应定期对换热站设备进行清洁，确保设备表面无灰尘和脏物。
3. 工具准备操作人员在设备运行前，需确保所需的工具和备品备件齐全，以备不时之需。
三、换热站设备启动1. 开启热源泵操作人员应按照操作面板上的指示，依次开启热源泵的电源和水泵。
2. 开启供回水阀在开启热源泵后，操作人员应依次打开供水阀和回水阀，确保热水正常流动。
3. 检查供水温度根据运行规程要求，操作人员应检查供水温度，确保符合设定要求。
四、设备运行监控1. 运行参数检测操作人员应时刻监测设备运行参数，包括温度、压力、流量等，一旦发现异常，应及时采取相应的措施。
2. 故障报警处理设备故障发生时，操作人员应迅速处理，并及时上报上级领导，同时记录故障现象和处理措施。
3. 安全监控操作人员应经常巡视设备区域，确保设备运行安全稳定，发现隐患应及时整改。
五、设备停机1. 停机前的准备操作人员在停机前，应关闭供回水阀，断开热源泵和水泵的电源，做好停机前的清洁工作。
2. 停机记录操作人员应将停机时间记录在运行日志中，并详细描述停机原因。
3. 设备保养停机后，操作人员应对设备进行保养和维修工作，确保设备的长期稳定运行。
六、设备运行异常处理1. 设备故障处理一旦设备出现故障，操作人员应第一时间停机，并根据故障原因采取相应的维修措施。
2. 突发情况处置在突发情况发生时，如供水中断或温度异常升高等，操作人员应迅速采取措施，确保用户供暖不受影响。
七、设备运行记录1. 运行日志操作人员应每天记录设备的运行情况和异常情况，包括温度、压力、流量等参数的监测结果。
《化工设备使用与维护》第三章 换热设备的使用与维护
第三章换热设备的使用与维护第一节换热设备工作过程及类型第二节换热设备的结构第三节换热设备的使用与维护第一节换热设备工作过程及类型一、换热设备工作过程(一)热量的传递方式①传导传热②对流传热③辐射传热（二）换热设备的换热过程传热过程可分为三步，①热流体将热量传给固体壁面（对流传热）②热量从壁的热侧传到冷侧（热传导）③热量从壁的冷侧面传给冷流体（对流传热）壁的面积称为传热面，是间壁式换热器的基本尺寸。
提高传热速率的方法：①增大传热面积（翅片管、波纹管等）②提高传热系数（增加流速、选择相变温度、选择导热性能好的材料作为换热元件等）③增大冷热流体的温度差（冷热流体逆流等）二、换热设备的类型（一）按用途分类①冷却器：用水或其它冷却介质冷却液体或气体。
②冷凝器：冷凝蒸气或混合蒸气。
③加热器：用蒸汽或其他高温载热体来加热工艺介质，以提高其温度。
④换热器：在两个不同工艺介质之间进行显热交换，即在冷流体被加热的同时，热流体被冷却。
⑤再沸器：用蒸汽或其他高温介质将蒸馏塔底的物料加热至沸腾，以提供蒸馏时所需的热量。
⑥蒸气发生器：用燃料油或气的燃烧加热生产蒸气。
⑦过热器：将水蒸气或其他蒸气加热到饱和温度以上。
⑧废热锅炉：凡是利用生产过程中的废热来产生蒸气的统称为废热锅炉。
（二）按换热方式分类1、间壁式换热器间壁式换热的特点是冷、热流体被一固体隔开，分别在壁的两侧流动，不相混合，通过固体壁进行热量传递。
2、直接接触式传热直接接触式传热的特点是冷、热两流体在传热器中以直接混合的方式进行热量交换，也称混合式换热。
3、蓄热式换热器蓄热式换热器是由热容量较大的蓄热室构成。
室中充填耐火砖作为填料，当冷、热流体交替的通过同一室时，就可以通过蓄热室的填料将热流体的热量传递给冷流体，达到两流体换热的目的。
（三）按形状分类板面式：管壳式：固定管板式浮头式U形管式填料涵式釜式双套管式套管式蛇管式管式：板式螺旋板式板翅式伞板式板壳式（三）换热设备性能对比及选择1、换热器的基本要求①热量能有效地从一种流体传递到另一种流体，即传热效率高，单位传热面上能传递的热量多。
换热站工艺流程
换热站工艺流程
《换热站工艺流程》
换热站工艺是指利用换热设备将能量从一种介质传递到另一种介质的过程。
换热站是利用这种工艺将热能传递到需要加热的介质中的设备。
换热站主要用于工业生产中的加热和供热过程，其工艺流程包括接收、储存、输送、处理和运行监控。
首先是换热介质的接收和储存。
换热站需要定期接收燃料或其他能量介质，并储存在储罐或其他容器中，以备后续使用。
在接收和储存过程中需要严格遵守安全规定，确保安全生产。
其次是换热介质的输送。
一旦储存好的换热介质需要使用时，需要通过管道系统将其输送到换热设备中。
输送过程中需要保证介质的流动稳定、温度适宜，以确保换热效果和设备的正常运行。
接着是换热介质的处理。
换热介质可能需要经过一些处理过程才能达到使用要求，比如过滤、加热、调节温度等。
这些处理过程需要严格控制，以保证介质的质量和稳定性。
最后是换热站的运行监控。
换热站在使用过程中需要进行实时监控，包括介质流量、温度、压力等参数的监测。
通过监控可以及时发现问题并采取措施处理，确保设备的安全和稳定运行。
总的来说，换热站工艺流程涉及到介质的接收、储存、输送、
处理和运行监控等环节，需要严格遵守工艺规程和安全规定，确保换热设备的正常运行和安全生产。
换热过程及设备范文
换热过程及设备范文换热过程是指通过热传递的方式将热能从一个物体传递到另一个物体的过程。
换热过程广泛应用于各个领域，比如工业生产、能源利用、建筑设计等方面。
本文将介绍一些常见的换热过程及相关设备。
一、传导换热过程及设备传导是指两个接触物体之间通过分子碰撞传递热能的过程。
在传导换热过程中，常见的设备有热导管、热交换器等。
1.热导管：热导管是一种利用传导换热原理来实现热能传递的设备。
它通常由内外两根金属管构成，内层管负责传导热能，外层管则起到隔热作用。
热导管广泛应用于工业生产中的热能转移过程，可以实现高效的热能传递。
2.热交换器：热交换器是一种利用传导换热原理来实现热能传递的设备。
它通常由两个流体流经不同的管道构成，通过管道壁面的传导来实现热能传递。
热交换器广泛应用于工业生产中的冷却、加热、蒸发等过程中。
二、对流换热过程及设备对流是指在流动的流体中传递热能的过程。
在对流换热过程中，常见的设备有散热器、冷凝器等。
1.散热器：散热器是一种利用对流换热原理来实现热能传递的设备。
它通常由管道和散热片构成，通过将热源与空气接触，使得热能通过对流传递到空气中。
散热器广泛应用于电子设备、汽车冷却系统等领域。
2.冷凝器：冷凝器是一种利用对流换热原理来实现热能传递的设备。
它通常由冷凝管和冷却介质组成。
冷凝器用于将蒸汽或气体冷凝成液体，使得热能通过对流传递到冷凝介质中。
三、辐射换热过程及设备辐射是指热能通过电磁辐射的方式传递的过程。
在辐射换热过程中，常见的设备有热能辐射器、太阳能集热器等。
1.热能辐射器：热能辐射器是一种利用辐射换热原理来实现热能传递的设备。
它通常由黑体辐射体和反射体构成。
热能辐射器广泛应用于各种加热烘干设备、太阳能利用设备等领域。
2.太阳能集热器：太阳能集热器是一种利用辐射换热原理来实现太阳能利用的设备。
它通常由吸热板和反射体构成，通过吸收太阳辐射能将其转化为热能。
太阳能集热器广泛应用于太阳能热水器、太阳能空调等领域。
换热系统的流程及原理
换热系统的流程及原理换热系统是指将热能从一个物体或过程传递给另一个物体或过程的系统。
其中包括了传热介质、换热设备以及热能的传递过程。
下面将详细介绍换热系统的流程和原理。
换热系统的流程通常包括以下几个步骤：热源、传热介质、换热设备和热负荷。
这些步骤按照顺序完成，完成热能的传递。
首先是热源，换热系统通常有一个热源，它可以是一个锅炉、发电机或其他能够产生大量热能的设备。
热源可以通过燃烧或其他方式将能量转化为热能。
热源通常由燃料供应，如煤、石油、天然气等。
第二步是传热介质，热能需要通过一个传热介质来传递。
传热介质可以是液体、气体或固体。
常见的传热介质有水、蒸汽、空气等。
传热介质通常通过管道或管道网络送往需要加热或冷却的地方。
第三步是换热设备，换热设备用于将热能从传热介质传递给需要加热或冷却的物体或过程。
换热设备通常包括散热器、换热器、冷凝器等。
散热器用于将热能散发到环境中，换热器用于将热能传递给另一个流体，冷凝器用于将热能从蒸汽或气体中提取出来。
最后是热负荷，热负荷是指需要加热或冷却的物体或过程。
它可以是建筑物、工业过程、设备等。
热负荷需要通过换热设备从传热介质中获取热能或将热能释放到传热介质中。
换热系统的原理是基于热传导、对流和辐射三种传热方式。
热传导是指热能通过物质内部的分子和原子之间的碰撞传递。
热传导的速度取决于物质的热传导性能，通常由物质的热导率和厚度决定。
在换热设备中，常用的传热介质如金属、陶瓷等具有较高的热传导性能，可以快速传递热能。
对流是指热能通过流体的对流传递。
在换热设备中，通常通过流体的流动来实现对流传热。
对流传热受到流体的流速、温差和流路形状的影响。
当流体与物体表面接触时，热能会通过对流传递给物体表面。
辐射是指热能通过电磁辐射传递。
物体在一定温度下会辐射出热能，传递给周围的物体或空间。
辐射传热通常通过辐射面积、温度差和表面特性来决定。
在换热设备中，表面涂覆有辐射吸收材料可以增加辐射传热效率。
换热器的工艺流程
换热器的工艺流程换热器是用于将热量从一个介质传递到另一个介质的设备，常见于工业生产过程中。
其工艺流程可以分为设计、制造、安装和运行四个主要阶段。
一、设计阶段：1. 确定热量传递要求：根据工艺需要和介质性质，确定热量传递量、进出口温度、压力和流量等参数。
2. 确定换热器类型：根据介质性质和换热要求，选择合适的换热器类型，包括壳管式、板式、螺旋板式、聚合塔式等。
3. 进行换热器综合设计：根据实际情况，进行换热器的传热计算、流动阻力计算和强度计算等，确定换热器的尺寸、结构和材料等。
4. 制定设计方案：根据综合设计结果，制定详细的设计方案，包括换热器的结构图、工艺流程图和设备清单等。
二、制造阶段：1. 材料采购：根据设计方案，采购换热器所需的材料，包括壳体、管束、密封件和支撑件等。
2. 加工制造：根据设计方案，对换热器的各个零件进行加工制造，包括剪切、弯曲、焊接和装配等工艺过程。
3. 进行检验和试验：对制造好的换热器进行严格的检验和试验，包括材料检验、焊接质量检验和强度试验等，确保换热器的质量和性能符合要求。
三、安装阶段：1. 检查和准备：在安装换热器之前，需要对现场进行检查，并清理、修整和预留好换热器的安装位置。
2. 安装换热器：将制造好的换热器安装到设备现场，并进行固定、连接和密封等作业，确保换热器的稳定和安全运行。
3. 连接管道：根据设计要求，对换热器的进出口管道进行连接和调试，确保介质的流动和换热效果。
四、运行阶段：1. 启动和调试：在安装完成后，对换热器进行启动和调试，检查换热器的运行状态，调整参数和操作条件，保证换热器的正常工作。
2. 运行监测：定期对换热器的工作状态进行监测和检查，包括温度、压力和流量等参数的监测，及时发现和处理问题。
3. 维护和保养：根据换热器的使用情况，进行定期的维护和保养，包括清洗、更换密封件和防腐处理等，延长换热器的使用寿命。
总结：换热器的工艺流程主要包括设计、制造、安装和运行四个主要阶段。
板式换热器的流程和通道
板式换热器的流程和通道以板式换热器的流程和通道为标题，本文将详细介绍板式换热器的工作流程和通道结构。
板式换热器是一种常用于工业生产中的热交换设备，它通过板与板之间的热传导，实现了热量的传递和温度的调节。
一、板式换热器的工作流程板式换热器的工作流程主要包括进料、分流、换热和出料四个步骤。
1. 进料：热源（如热水或蒸汽）通过进料口进入板式换热器。
在进料口处，通常设置有阀门或流量调节装置，以便控制进料的流量和温度。
2. 分流：进料流体在进料口进入后，会被分成多条流道，分流到板式换热器的不同通道中。
这些通道是由一系列平行排列的板组成的，通过板与板之间的间隙形成。
3. 换热：进入不同通道的流体在板与板之间进行换热。
换热的过程中，热源的热量会传导到冷却介质上，使其温度升高，而冷却介质的热量则会传导到热源上，使其温度降低。
4. 出料：经过换热后的流体通过出料口流出板式换热器。
出料口通常也会设置有阀门或流量调节装置，以便控制出料的流量和温度。
二、板式换热器的通道结构板式换热器的通道结构是指板与板之间的间隙，通过这些间隙形成了多个通道，用于流体的流动和热量的传导。
1. 平行通道：板式换热器中的通道是由一系列平行排列的板组成的。
这些板之间的间隙形成了多个平行通道，流体可以在这些通道中自由流动。
2. 流体分流：进入板式换热器的流体在进料口处会被分流到不同通道中。
分流的目的是使流体能够充分接触到板的表面，从而实现充分的换热效果。
3. 换热面积：板与板之间的间隙形成了大量的换热面积，这是板式换热器的一个重要特点。
换热面积越大，换热效果就越好。
4. 流体速度：在通道中，流体的速度会影响换热效果。
过高或过低的流体速度都会导致换热效果降低。
因此，在设计和运行板式换热器时，需要合理控制流体的速度。
5. 温度梯度：在通道中，流体的温度会随着换热的进行而发生变化。
通常情况下，流体的温度会从热源一侧逐渐降低，而从冷却介质一侧逐渐升高。
制冷与低温技术原理第6章热交换过程与制冷设备
（2）强制对流空气冷却式冷凝器
1-肋片 2-传热管 3-上封板 4-左端板 5-进气集管 6-弯头 7-出液集管 8-下封板 9-前封板 10-通风机 11-装配螺钉
金属消耗量大，对水垢清洗不方便； ✓ 一般用在小型氟利昂制冷装置中。
套管式冷凝器
6.1.1 冷凝器
2. 空气冷却式冷凝器 ✓ 用空气作冷却介质，制冷剂在管内冷凝，
空气在管外流动吸收管内制冷剂放出的热量； ✓ 由于空气的换热系数较小，管外（空气侧）
常设置肋片，以强化管外换热； ✓ 按空气流动方式的不同，分为：
6.1.1 冷凝器
3. 蒸发式冷凝器
6.1.1 冷凝器
3. 蒸发式冷凝器
✓优点：（1）用水量少； （2）结构紧凑，可安装在屋顶上，节省
占地面积。蒸发式冷凝器的耗水量少，特别 适合用于缺水和气候干燥的地区。 通常安装在制冷机房的屋顶上。 ✓缺点：冷却水不断循环使用，水垢层增长较快，
需要使用经过软化处理的水。
（1）冷却液体介质的干式蒸发器
（2）冷却空气的干式蒸发器
✓ 按空气的运动状态分为； 冷却自由运动空气的蒸发器； 冷却强制流动空气的蒸发器。
自然对流式冷却空气的蒸发器（排管）
✓ 根据其安装的位置分为： 墙排管、顶排管、搁架式排管等多种形式；
✓ 从构造形式上可分为： 立式、卧式和盘管式等类型。
强制对流式冷却空气的蒸发器
单位面积换热量2300-2600W/m2。
2. 干式蒸发器
✓ 是一种制冷剂液体在传热管内能够完全汽化的 蒸发器。
换热器流程图--设备图
换热器流程图–设备图背景介绍换热器是一种用于加热、冷却或者蒸发流体的设备。
通常，它们由一个密闭的管道系统和一个或多个传热表面组成，涉及的流体可以在这些表面之间传热。
这篇文档旨在提供换热器的流程图和设备图，以协助用户更深入地了解该设备的工作原理和结构。
原理描述换热器常用的原理有对流传热、辐射传热和导热传热。
其中，对流传热是最常见的原理，它通过流体的流动来实现热量的传递。
例如，在一个换热器中，热水从一侧的入口进入，经过一段弯曲的管道后到达换热器另一侧的出口。
在管道内，热水会和另一侧的冷水进行换热，同时，冷水从另一侧的入口进入，经过一段弯曲的管道后到达换热器另一侧的出口。
在这个过程中，热水和冷水在管道中流动，进而实现热量的传递。
设备结构换热器一般由以下几个部分组成：管束、换热管板、波纹翅片、波纹管、法兰、支撑架、支承座等。
•管束：用于透过流体，并和流体进行换热的密闭复合体。
•换热管板：用于连接管束和壳体。
•波纹翅片：为了扩大传热面积而在管束中设置的表面。
•波纹管：具有相对较大的热传导系数和受变形的质量或形貌。
•法兰：用于连接与排放液体的管道。
•支撑架：一种在管束上支撑的装置。
用来支撑管束，使其有较强的刚度以防止弯曲。
•支承座：使用支承，支撑换热器的壳体，使其不动。
流程图示以下是换热器的流程图示：graph LR;A[热水入口] -->|进入| B((管束));B -->|换热| C((波纹翅片));C -->|换热| D((波纹管));D -->|换热| E((法兰));E -->|出口| F[冷水出口];B -- |连接| G((换热管板));G -- |支撑| H((支撑架));H -- |支撑| I((支承座));以上是换热器流程图–设备图的内容，希望对您有所帮助！。
管壳式换热器的工作原理
管壳式换热器的工作原理
管壳式换热器是一种常用的热交换设备，主要用于将热量从一个介质传递到另一个介质。
它由一个外壳和一组内部管子组成。
工作原理如下：
1. 工作介质进入换热器：热的介质（也称为工作介质1）从一
个管道进入换热器的壳体。
它通过壳体的进口管道流入，并被分散到管子的外侧。
2. 管子中的传热：工作介质1在管子的外侧流动，与管子内的冷介质（也称为工作介质2）进行传热。
热量通过管子的壁传递，从而将热量从工作介质1传递给工作介质2。
3. 传热过程：传热过程中，热量从工作介质1的管壁通过导热传导传递给管壁，然后从管壁通过对流传递给工作介质2。
冷
却的工作介质2在管子内流动，吸收热量。
4. 热量传递到壳体：热量在管子内外进行传热交换后，被冷却后的工作介质2带走。
冷却后的工作介质2通过换热器的出口管道流出。
5. 工作介质1的退出：冷却的工作介质1在换热过程中失去了热量，并通过换热器壳体的出口管道流出。
总结起来，管壳式换热器的工作原理就是通过传热管子将热量从一个介质传递到另一个介质，从而实现热量的交换。
这种热
交换设备广泛应用于各个工业领域中，如化工、石油、制药等，从而满足不同工艺过程中的热能需求。
热质交换原理与设备
热质交换原理与设备热质交换是指在工业生产和生活中，利用热量传递的原理，将热能从一个物体传递到另一个物体的过程。
热质交换原理与设备是热力学领域的重要内容，它在化工、能源、环保等领域有着广泛的应用。
本文将从热质交换的基本原理、热质交换设备的分类和工作原理等方面进行介绍。
热质交换的基本原理是热量传递。
热能是物质内部分子振动、转动和运动的能量，当两个物体温度不同时，热能会从高温物体传递到低温物体，直到两者达到热平衡。
热质交换的过程包括传热、传质和传动三个方面。
传热是指热能通过热传导、对流或辐射等方式传递的过程；传质是指物质内部的热量传递；传动是指通过泵、风机等设备将热能传递到需要的地方。
热质交换设备根据传热方式的不同可以分为换热器、冷凝器、蒸发器等。
换热器是最常见的热质交换设备，它是利用传热原理将两种不同温度的流体进行热量交换的设备。
常见的换热器有管壳式换热器、板式换热器、螺旋板式换热器等。
冷凝器是将气体冷却成液体的设备，常见的有空气冷凝器、水冷凝器等。
蒸发器则是将液体转化为气体的设备，常见的有单效蒸发器、多效蒸发器等。
换热器的工作原理是通过换热面积的增加来提高换热效果。
换热器内部有大量的传热表面，通过增加传热表面积可以提高换热效率。
此外，换热器的设计也会影响换热效果，包括流体的流动方式、换热器的结构等。
冷凝器的工作原理是通过降低气体温度来使气体凝结成液体，从而释放热量。
蒸发器的工作原理是通过加热液体使其蒸发成气体，从而吸收热量。
总的来说，热质交换原理与设备是工业生产和生活中不可或缺的重要组成部分。
它的应用范围广泛，涉及到能源利用、化工生产、环境保护等多个领域。
通过对热质交换原理和设备的深入了解，可以更好地应用于实际工程中，提高能源利用效率，降低生产成本，保护环境，促进工业生产的可持续发展。
换热器工作原理
换热器工作原理引言概述：换热器是一种常见的热交换设备，广泛应用于工业生产和日常生活中。
它通过传导、对流和辐射等方式，实现热量的传递和平衡。
本文将详细介绍换热器的工作原理，包括热量传导、对流换热、辐射换热、换热器的类型和应用。
一、热量传导1.1 热传导的基本原理热传导是指热量通过物质内部的分子振动和碰撞传递的过程。
它遵循热量从高温区向低温区传递的规律，符合热力学第二定律。
热传导的速率与物质的导热性能有关，导热性能好的物质能够更快地传递热量。
1.2 热传导的影响因素热传导的速率受到多个因素的影响，包括物质的导热系数、温度差、物质的厚度和面积等。
导热系数是物质传导热量的能力，不同物质的导热系数差异很大。
温度差越大，热传导速率越快。
物质的厚度和面积越大，传导热量的能力越强。
1.3 热传导的应用热传导在换热器中起着重要作用。
通过合理设计换热器的传热面积和材料选择，可以提高热传导效率，实现热量的高效传递。
在工业生产中，热传导广泛应用于蒸汽发生器、冷凝器等热交换设备。
二、对流换热2.1 对流换热的基本原理对流换热是指热量通过流体的对流传递的过程。
在对流换热中，热量通过流体的传导和对流两种方式进行传递。
对流换热的速率与流体的流速、温度差、流体的物性等有关。
2.2 对流换热的影响因素对流换热的速率受到多个因素的影响，包括流体的流速、温度差、流体的物性、流体的流动方式等。
流速越大，对流换热速率越快。
温度差越大，热量传递越快。
流体的物性如导热系数、比热容等也会影响对流换热的效果。
2.3 对流换热的应用对流换热广泛应用于换热器中，例如散热器、冷却塔等。
通过合理设计换热器的流体通道和流速，可以提高对流换热效率，实现热量的快速传递。
在工业生产中，对流换热被广泛应用于空调系统、汽车发动机冷却系统等领域。
三、辐射换热3.1 辐射换热的基本原理辐射换热是指热量通过电磁辐射传递的过程。
所有物体都会发射电磁辐射，辐射的强度与物体的温度有关。
第6章 热交换过程及换热器
( 六)
多媒体教学课件 李文科 制作
第六章 热交换过程及换热器
第一节 制冷机中热交换设备的传热
过程及传热计算方法
第二节 蒸 发 器 第三节 冷 凝 器
第四节 蒸发器供液量的自动调节
第五节 制冷系统的传热强化与削弱
第一节 制冷机中热交换设备的 传热过程及传热计算方法
内 容 提 要
ห้องสมุดไป่ตู้
第一节 热交换设备的传热过程及传热计算
图6－1 圆管壁的传热过程
第一节 热交换设备的传热过程及传热计算
以圆管外壁面面积为基准计算，传热系数ko为 1 ko (6－8) do 1 do do 1 ln d i hi 2 d i ho 工程计算中，当圆管的内、外径之比 do/di≤2时，式(6 －8) 1 可简化为 ko do 1 do 1 (6－9) d i hi d m ho 1 ko 或 d o 1 Ao 1 (6－10) d i hi Am ho 式中：δ—圆管壁厚，m；λ—圆管热导率，W/(m· K)； dm—圆管内、外直径的算术平均值，m； Am—圆管内、外表面面积的算术平均值，m2。
第一节 热交换设备的传热过程及传热计算
平均温差Δtm与介质的流动形式有关。如图6－3所示，冷、
热流体的流动形式主要有 4 种：两者平行且同向流动时称 为顺流；两者平行而反向流动时称为逆流；彼此垂直的流 动称为交叉流；图6－3d所示的情形称为混合流，对应于蛇 形管换热器中的流动情形。 在顺流和逆流情况下，冷、热流体的温度变化如图6－ 4所示。可以证明，当冷、热流体的热容量 (质量流量与比 热容的乘积)在整个换热面上均为常量、传热系数k在整个 换热面上不变、换热器无散热损失、沿换热面轴向的导热 量可以忽略不计，以及换热器中任何一种流体都不能既有 相变又有单相对流换热时，换热器内的平均传热温差取两 端温差的对数平均值温差，计算式如下：
换热器流程
换热器的流程主要涉及到热交换的过程，具体步骤如下：
1.供热系统回水首先通过除污器进行处理，以去除其中的杂质和污染物。
2.处理后的回水经过循环水泵加压，进入换热器。
3.在换热器中，回水与热源（如蒸汽）进行热交换。
这一过程基于传热学中的对流和对流传热原理，热量从热源流体传递到回水中。
4.通过温控装置对热媒流量的控制调节，凝结水量使得二次水出口温度符合设计要求。
5.换热后的水被送往供热系统，而换热器中的热源在放热、凝结成水后，通过疏水装置进入补水箱。
6.系统定压是通过补水泵在变频器的控制下，连续地变流量恒扬程向被加热水系统补水实现的。
当压力过高时，安全阀会自动打开以维持系统压力平衡。
此外，还有一些辅助步骤和考虑因素，如使用高位水箱或落地膨胀水箱进行系统定压，补水箱与来水水源相连，通过内部的浮球阀控制进入水量，以及在循环水泵进出水管之间连接一根带有止回阀的旁通管作为泄压管，以防止因突然停泵造成的水击事故。
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换热机组工作原理
换热机组工作原理
换热机组是一种利用换热原理来实现能量转移的装置。
其工作原理主要包括传热介质的流动和换热过程。
换热机组通常由两个热交换器（即蒸发器和冷凝器）以及一个压缩机组成。
首先，在蒸发器中，低温低压的液态制冷剂通过热交换与周围热源（如空气或水）进行传热，吸收热源的热量并蒸发。
这个过程中，制冷剂从液态变为气态，同时热源的温度降低。
接下来，将这个气态制冷剂通过压缩机进行压缩。
压缩机会给制冷剂提供足够高的压力，使其成为高温高压的气体。
在压缩的过程中，制冷剂的体积减小，温度也相应提高。
然后，这个高温高压的气体制冷剂进入到冷凝器中。
在冷凝器中，制冷剂与冷负荷（如空气或水）进行热交换，释放出热量并冷凝成为液体。
冷凝过程中，制冷剂的温度下降，同时冷负荷的温度升高。
最后，这个液态制冷剂再次流回到蒸发器中，重新开始一个新的循环。
整个过程循环反复，实现了热量的转移和传递。
需要注意的是，换热机组中制冷剂的选择十分重要。
常见的制冷剂有氨、氟利昂和CO2等。
不同的制冷剂具有不同的性质和特点，选择合适的制冷剂可以提高换热效率和系统性能。
此外，换热机组还可以根据需要进行调节和控制。
通过调节压
缩机的工作状态和调整制冷剂的流量，可以实现换热机组的负荷调节和运行控制，以满足不同的热负荷需求。
热管换热器实验原理
热管换热器是一种高效的热传导装置，利用热管内的工质在蒸发和冷凝过程中实现换热。
它通常由一个密封的金属管组成，内部充满特定的工质，如水、氨或乙醇等。
热管换热器在许多领域都有广泛的应用，如空调、冷却系统、电子设备散热等。
热管换热器的工作原理可以简要概括为以下几个步骤：
1. 蒸发：热管的一端暴露在热源下，当热源升温时，工质在热管内部开始蒸发，从液态转变为蒸汽态。
这个过程吸收了热源释放的热能。
2. 相变传热：蒸汽沿着热管内部传输，并向冷端移动，同时带着吸收的热量。
这个过程类似于在热管内部形成气液两相的传热过程。
3. 冷凝：当蒸汽达到热管的冷端时，遇到低温表面，蒸汽开始冷凝成液体。
这个过程释放出之前吸收的热量。
4. 回流：冷凝后的液体工质通过毛细力和重力的作用返回到热源端，以完成循环。
在热源端，液体再次被加热，开始蒸发，循环再次进行。
通过这样的循环过程，热管换热器能够高效地将热量从热源端传递到冷端，并在过程中实现相变传热，提高了换热效率。
热管换热器的优点包括结构简单、无需外部动力、传热效率高等，因此被广泛应用于各种换热场合。
盘管换热罐原理
盘管换热罐原理
盘管换热罐是一种常用于工业生产中的换热设备，其原理是通过将流体通过盘管进行传热，实现热量的传递和调节。
具体来说，盘管换热罐通常由两个主要部分组成：盘管和储液罐。
1. 盘管：盘管是由多根细长的管道组成，通常呈螺旋状或平行排列。
热源通过一组盘管供热或冷却介质，使介质在盘管中流动。
2. 储液罐：储液罐是一个容器，用于存储待加热或待冷却的液体介质。
液体通过进出口与盘管相连接，进入盘管进行热交换。
换热过程如下：
1. 加热过程：当热源提供热能时，热源的热量会被传输到盘管中的介质上。
热源可以是蒸汽、热水或其他热源。
2. 冷却过程：当冷却介质通过盘管时，盘管中的介质会将其热量传递给冷却介质，使其温度降低。
在盘管中，热源和冷却介质可以是同一种物质，也可以是不同的物质。
通过控制热源和冷却介质的流量、温度和压力等参数，可以实现对待处理介质温度的调节。
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换热机组工作原理
换热机组工作原理
换热机组是一种利用传热原理实现热能转换的设备。
其工作原理可以概括为以下几个步骤：
1. 热源端：换热机组通过与高温热源接触，吸收热能。
常见的热源可以是燃气锅炉、太阳能集热器或余热回收设备等。
2. 蒸发器：在蒸发器中，高温热能使工质（一般为制冷剂）蒸发，从而从热源中吸收热量。
蒸发过程中，工质从液态变为气态，其温度与压力呈正相关关系。
3. 压缩机：压缩机是换热机组的主要组件之一。
其作用是将工质压缩成高压气体，并使其温度进一步升高。
压缩机通常由电机驱动，通过工质的压缩提高其内能和温度。
4. 冷凝器：在冷凝器中，高温高压的工质与冷却介质接触，引发传热过程。
工质通过和冷却介质接触时，传递热量并冷凝成液态。
冷却介质可以是空气、水或其他流体，其吸收工质释放的热量后，自身温度升高。
5. 膨胀阀：膨胀阀是调节工质流量和压力的关键设备。
在过去的压缩和冷凝过程中工质温度下降，经过膨胀阀放大，压力和温度进一步降低。
6. 蒸发器再次：工质通过膨胀阀后，进入蒸发器再次进行循环。
此时，工质处于低温低压状态，可以吸收新一轮的热量，并再次开始蒸发过程，从而实现热能转化。
换热机组利用上述工作原理，将热能从高温热源中吸收并转换为制冷能力，从而实现供热或制冷的功能。
其在工业生产、建筑物空调等领域具有广泛应用。
换热器 换热形式
换热器换热形式换热器是一种用于将热量从一个物体传递到另一个物体的设备。
它可以通过传导、对流或辐射等方式实现热量的传递。
换热器广泛应用于工业生产、能源利用、航空航天等领域，起到了至关重要的作用。
换热器的换热形式多种多样，下面将分别介绍几种常见的换热形式。
1. 传导换热：传导换热是指通过固体物质之间接触来传递热量的过程。
在传导换热中，热量从高温物体传递到低温物体，直到两者温度达到平衡。
常见的传导换热器有散热片、散热器等。
散热片通过增大与周围空气接触面积，提高热量传导效率；散热器则通过管道和鳍片的设计，使热量能够更快地传递到空气中。
2. 对流换热：对流换热是指通过流体或气体的流动来传递热量的过程。
流体或气体通过与固体物体接触，吸收或释放热量。
常见的对流换热器有散热器、冷却塔等。
散热器通过流体的循环流动，将热量带走；冷却塔则利用气流的自然对流或强制对流，将热量散发到空气中。
3. 辐射换热：辐射换热是指通过电磁辐射来传递热量的过程。
热辐射是一种电磁波，可以在真空中传播，不需要通过介质。
常见的辐射换热器有太阳能热水器、电热暖器等。
太阳能热水器利用太阳辐射的热量加热水；电热暖器则通过电流通过导线产生热辐射，加热周围空气。
除了以上几种常见的换热形式，还有一些特殊的换热器。
例如，蒸发换热器是利用液体在蒸发时吸收热量的原理，将热量转移到蒸发介质中，从而实现换热的过程；吸附式换热器则是利用吸附剂与气体之间的物理吸附作用来传递热量的设备。
换热器在工业生产中有着广泛的应用。
例如，在石化行业中，换热器被用于冷却液体或气体，保证设备的正常运行；在电力行业中，换热器被用于冷却发电机组，提高发电效率；在制冷空调行业中，换热器被用于制冷剂的蒸发和冷凝过程，实现空调系统的制冷和供热功能。
在使用换热器时，需要注意一些问题。
首先，要选择合适的换热器类型和规格，以满足具体的换热需求；其次，要定期检查和维护换热器，确保其正常运行；最后，要合理设计换热系统，使能量损失最小化。
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热载热体：高温放热
冷载热体：低温吸热
选用原则：①温度必须满足工艺要求； ②温度容易调节； ③具有化学稳定性； ④价格低廉，来源广泛。
三、换热设备
直接接触式
蓄热式
换热器 间壁式
列管式 套管式 蛇管式 夹套式 平板式 螺旋板式 翘片式 流化床式
（一）列管式换热器 1. 分类及特点
流体从管内一端流到另一端为一程，U 型管为两程
（2）换热管在管板上的排列
换热管在管板上的排列形式有正三角形、转 角正三角形、正方形和转角正方形等
（3）管板和管子的连接
压力<4MPa、温度<350℃—胀接 连接方式
温度>300 ℃—焊接
高温高压—胀、焊并用
胀接方式
焊接方式
（4）壳体及其与管板的连接 ①在壳程进口接管处常装有防冲板或称缓冲板
7％NaNO3+40％NaNO2+53％KNO3 熔点：142 ℃
优点：最高加热温度可达530 ℃
缺点：比热容小
5. 烟道气加热
加热温度超过500℃时，大多采用 烟道气，温度可高达1000℃或更高。 使用烟道气加热应防止局部过 热，当用气体或液体燃料时，可采 用自控系统调节和控制温度。
6. 电加热 电阻加热
处理方法
①清洗管子 ②排放不凝气或冷凝液 ③检查清理 ①调节进汽量 ②加固管路 ③改进设计 ④适当加固 ①清除补焊 ②重新调整找正 ③鉴定后謦补
发生振动
管板与壳体连接 处发生裂纹
管束和胀口渗漏
①管子被折流板磨破 ②壳体和管束温差过大 ③管口腐蚀或胀接质量差
①用管堵堵死或换管 ②补胀或焊接 ③换新管或补胀
列管式换热器也叫管壳式换热器，主要由壳体、 管束、管板、折流板、封头等组成。 特点：结构简单、坚固，制造容易，传热面积 大、效果好，操作弹性大，适用性强。 分类：固定管板式换热器、浮头式换热器、U 型管式换热器、填料函式换热器
由于冷热流体温度不同，壳体和管束 受热不同，其膨胀程度也不同，如两者温 差较大，管子会扭弯，从管板上脱落，甚 至毁坏换热器。所以，列管式换热器必须 从结构上考虑热膨胀的影响，采取各种补 偿的办法，消除或减小热应力。
二、常用的加热和冷却方法 如果生产中有一冷流体需要加热，又 有一热流体需要冷却，只要两者温度变化 的要求能够达到，就应当尽可能让这两种 流体进行换热，而不必分别进行加热和冷 却。
（一）常用加热剂和加热方法
1. 饱和水蒸汽加热
水蒸汽：指特定空间的水存在形态是气-液二相 饱和状态：在同一时间内，如逸出与返回水中 的分子数量相同，达到动平衡，水和水蒸汽便 处于饱和状态，并分别称为饱和水与饱和水蒸 汽，饱和温度越高，饱和压力也越高
关热流体进口阀 关热流体进口阀 排液
（三）日常维护
（1）日常操作注意温压变化，杜绝超压运行 （2）定期清洗
（四）换热器清洗 风扫 汽扫 水洗 化学洗 机械洗
清洗方法
（五）常见故障及处理方法
故障现象 传热效率下降 产生原因
①列管结疤和堵塞 ②壳体内不凝气或冷凝液增多 ③管路或阀门有堵塞 ①壳程介质流速太快 ②管路振动引起 ③管束与折流板结构不合理 ④机座刚度较小 ①焊接质量不好 ②外壳歪斜，连接管线拉力或 推力大 ③腐蚀严重，外壳壁厚减薄
热对流
强制对流
工业生产中大量遇到的是流体在流过 固体表面时与该表面所发生的热量交换， 常将其称为对流给热。 对流给热是流体流动载热与热传导的 联合作用的结果。 流体的宏观流动使传热速率加快。
（三）热辐射
热辐射是一种通过电磁波传递能量 的过程。一切物体都能以这种方式传递 能量，而不借助任何传递介质。
固 定 框 架 板 传热板片
紧固螺栓
导向栓
将方形金属板片压 紧，四角上的圆孔 形成流道，冷、热 流体通过金属板片 换热。 特点：传热效率高、 系数大，检修方便； 耐温、耐压差，易 渗漏。
（六）螺旋板式换热器
各种换热器flash讲解\螺旋板式换热器.swf
由两张平行的薄钢板卷制而成，在换热器中心 设有中心隔板，构成一对互相隔开的螺旋形流 道，冷热两流体以螺旋板为传热面相间流动 特点：传热效率高，不易堵塞，成本较低；但 该换热器的操作压力、温度不能太高，螺旋板 难以维修，流体阻力较大。
缺点
膜系数越来越小
易着火
3. 有机载热体加热
导生油 ： 26.5％联苯 + 73.5％二苯醚 沸点：258 ℃ 200 ℃时25.3kPa，水的1/60 蒸汽压 350 ℃时537kPa，水的1/30 优点：化学稳定性；加温范围大，一般不超过380 ℃ 缺点：易渗透软填料，管道连接处需用金属垫片
4. 熔盐加热
③折流板的固定 折流板的固定是通过拉杆和定距管来实现的
拉杆
定距管
（ 二 ） 套 管 式 换 热 器
根据换热要求，将几段由不同直径组成的同 心套管用U形管连接。 优点：结构简单，加工方便，耐高压，传热 系数较大，能保持完全逆流，，应用方便。 缺点：结构不紧凑，材料消耗量大，接头多 而易漏，占地较大。 用于流量及传热面积不大的场合，广泛用于 超高压生产过程。
②在固定式管板中，两端管板均与壳体采用 焊接连接、且管板兼作法兰用，在浮头式、 U形管式及填料函式换热器中采用可拆连接， 将管板夹持在壳体法兰和管箱法兰之间
（5）折流板 增加湍流度，提高换热效率 ①作用
支撑管束 弓形
单弓形 双弓形
②分类
圆环-圆盘形 螺旋形折流板
圆环-圆盘形折流板
螺旋折流板
（ 九 ） 流 化 床 换 热 器
管程内的流体由下往上流动， 使固体颗粒保持稳定的流化状 态，固体颗粒在换热器上部与 流体分离，并随着中央管返回 至换热器下部的流体入口通道。
四、换热器的使用 （一）开车步骤
检查
排水排空
定时排气、液
注液
调节流量
检查温压变化
定时分析工作介质成分
（二）停车步骤
电加热 电感加热 最高加温达1100℃ 防火防爆环境下不安全 500℃以下可用 较电阻加热安全 能量利用率低
（二）常用冷却剂和冷却方法
水 冷却剂 温度15～30℃以上的场合
常温水水或低温水冷却
空气— 30 ℃以上场合 零下十几度甚至零下几十度 冷却剂 无机盐水溶液载冷 低沸点液体蒸发
（三）载热体的选用原则
各种换热器flash讲解\夹套换热器.swf
夹套装在容器外部，在夹套和容器壁之间形成 密闭空间，成为一种流体的通道。 特点：结构简单，加工方便。传热面积小，传 热效率低。为了提高传热效果，可在釜内加搅 拌器或蛇管和外循环。广泛用于反应器的加热 和冷却。
携带栓
（ 五 ） 平 板 式 换 热 器
支 撑 、 固 定 框 架 压力板
沉浸式蛇管换热器
各种换热器flash讲解\沉浸蛇管换热.swf
蛇管一般由金属管子弯绕而制成，适应容器所 需要的形状，沉浸在容器内，冷热流体在管内 外进行换热。
特点：结构简单，便于防腐，能承受高压。传 热面积不大，蛇管外对流传热系数小。为了强 化传热，容器内一般加搅拌器。
（四）夹套式换热器
1.冷流体 2.夹套
优点：①可以通过调节蒸汽压力，准确地调节温度； ②蒸汽冷凝时的膜系数大； ③蒸汽的汽化潜热大，且加热均匀。
缺点：加热温度不高，通常不超过180℃，相应压 力约1003kPa。 直接加热 加热方法
间接加热
2. 矿物油加热
如机油、汽缸油等。一般温度不超过250℃。 来源丰富 黏度大
优点
加热均匀
不需加压
（七）管翅式换热器
在换热管的内表面或外表面安装各种翅片， 从而增大传热面积，增加空气湍流度，从而 提高换热效率。
工业上常用翅片换热器作为空气冷却器，经 济又实用。
（ 八 ） 板 翅 式 换 热 器
由隔板、翅片和侧条组成单元体，多个单元 体逆流或错流组装为组装件，再将带有集流 出口的集流箱焊接到组装件上；冷、热流体 从隔板两侧流道流过，通过隔板换热。 特点：传热效率高，比表面积大，轻巧紧凑， 适应性强；工艺复杂，易堵塞，耐蚀性差。
特点：结构较为复 杂，成本高，消除 了温差应力。是应 用较多的一种结构 形式。
（3）U型管换热器
把每根管子都弯成U形，两端固定在同一 管板上，每根管子可自由伸缩，来解决热 补偿问题。
特点：结构较简单，管程不易清洗，常为 洁净流体，适用于高压气体的换热。
（4）填料函式换热器
1.活动管板 2.填料压盖 3.填料 4.填料函壳
第二节 传热过程及设备
一、传热过程
强化传热
化工生产中的传热过程
削弱传热
传热规律：高温
热传导
低温
传热方式
热对流
热辐射
（一）热传导
系统内部的两部分连续存在温 差，热就会自发地从高温部分向低 温部分传递，直到各个部分的温度 相等为止。
（二）热对流 热对流是指物体中质点发生相对的位 移而引起的热量交换，是流体所特有的一 种传热的方式。 自然对流
（1）有补偿圈固定管板式换热器
若壳体与传热管壁温度之差大于50℃， 要加补偿圈(也称膨胀节)，当壳体和管束之 间有温差时，依靠补偿圈的弹性变形来适 应它们之间不同的热膨胀。
特点：结构简单，成本低，壳程检修和清 洗困难，壳程必须是清洁、不易产生垢层 和腐蚀的介质。
（2）浮头换热器
两端的管板，一端 不与壳体相连，可 自由沿管长方向浮 动。当壳体与管束 因温度不同而引起 热膨胀时，管束连 同浮头可在壳体内 沿轴向自由伸缩， 全消除热应力。
在浮头与壳体的滑动接触面处采用填料函 式密封结构，使得管束在壳体轴向可以自 由伸缩，消除热应力 特点：其结构较浮头式换热器简单，加工 制造方便，节省材料，造价比较低廉，且 管束从壳体内可以抽出，管内、管间都能 进行清洗，维修方便。